(57)【要約】【課題】系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することが可能な生物学的排水処理装置を提供する。【解決手段】生物学的排水処理装置１によれば、脱窒槽２０及び硝化槽３０において活性汚泥に吸着されなかった微生物活性調節物質が含まれる微生物活性調節剤が、窒素処理後の排水を汚泥用膜分離槽４０において固液分離した際の上澄み液に含まれていた場合であっても、その後段における活性調節剤用分離槽４０において微生物活性調節剤を分離膜によって分離回収することができ、さらに微生物活性調節剤は、返送ラインＬ８によって硝化槽３０に返送される。したがって、汚泥を分離するための固液分離後の上澄み液に、活性汚泥と吸着しなかった微生物活性調節剤が含まれている場合であっても、膜分離手段である活性調節剤用膜分離槽５０において分離回収することができるため、系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することが可能となる。【選択図】図１
2014188459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物活性調節物質及び運搬媒体を含む微生物活性調節剤が添加され、排水を導入して窒素処理を行う反応槽と、
前記反応槽からの窒素処理後の排水を固液分離する固液分離手段と、
前記固液分離手段で分離された上澄み液に含まれる前記微生物活性調節剤を分離膜によって分離回収する膜分離手段と、
膜分離手段によって分離回収された前記微生物活性調節剤を反応槽に返送する返送手段と、
を備えることを特徴とする生物学的排水処理装置。
【請求項２】
前記微生物活性調節物質は、細胞間情報伝達物質、原核生物の活性に影響を与える核酸及び原核生物の活性に影響を与えるタンパク質からなる群より選択される１種以上の物質である請求項１に記載の生物学的排水処理装置。
【請求項３】
前記運搬媒体は、リポソーム、ベシクル、ミセル、エマルション、ペプチド、タンパク質、金属ナノ粒子、カーボンナノチューブ及びポリマーからなる群より選択される１種以上の物質である、請求項１又は２に記載の生物学的排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物を用いて排水を処理する生物学的排水処理装置として、排水中の窒素含有成分を嫌気性条件下において窒素ガスに分解処理する脱窒槽と、有機体窒素を好気性条件下においてアンモニア性窒素に分解し、さらに亜硝酸性窒素や硝酸性窒素などに変換処理する硝化槽と、活性汚泥を処理水から分離して脱窒槽に戻す沈殿槽とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０５５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、細胞間情報伝達物質（以下、「シグナル物質」）という）等を利用して、生物学的排水処理装置の反応槽に存在する微生物の活性を調節する方法が種々検討されている。ここで、シグナル物質は分子量が小さく水に溶けにくい性質であるため、反応槽中の排水に混合される微生物の近傍に到達することが困難な場合がある。このため、直径０．１μｍ程度の水との親和性が高い物質からなる運搬媒体にシグナル物質等の微生物活性調節物質を含ませた状態にして、反応槽中に投入する方法等が検討されている。
【０００５】
しかしながら、投入されたシグナル物質のうち、反応槽中の活性汚泥に吸着されなかったシグナル物質及びその運搬媒体は、沈殿槽において沈降することなく処理水と共に系外に排出される可能性が高い。
【０００６】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することが可能な生物学的排水処理装置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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る生物学的排水処理装置は、微生物活性調節物質及び運搬媒体を含む微生物活性調節剤が添加され、排水を導入して窒素処理を行う反応槽と、前記反応槽からの窒素処理後の排水を固液分離する固液分離手段と、前記固液分離手段で分離された上澄み液に含まれる前記微生物活性調節剤を分離膜によって分離回収する膜分離手段と、膜分離手段によって分離回収された前記微生物活性調節剤を反応槽に返送する返送手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記の生物学的排水処理装置によれば、微生物活性調節物質が含まれる微生物活性調節剤を反応槽に投入することで活性汚泥に吸着されなかった微生物活性調節剤が反応槽からの窒素処理後の排水を固液分離した際の上澄み液に含まれていた場合であっても、その後段における膜分離手段において、微生物活性調節剤を分離膜によって分離回収することができる。さらに、膜分離手段において分離回収された微生物活性調節剤は返送手段により反応槽に返送される。したがって、固液分離後の上澄み液に活性汚泥と吸着しなかった微生物活性調節剤が含まれている場合であっても、膜分離手段において回収することができるため、系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することが可能となる。
【０００９】
ここで、前記微生物活性調節物質は、細胞間情報伝達物質、原核生物の活性に影響を与える核酸及び原核生物の活性に影響を与えるタンパク質からなる群より選択される１種以上の物質である態様とすることができる。
【００１０】
本発明に係る生物学的排水処理装置に用いられる微生物活性調節剤が、このような微生物活性調節物質を微生物に送達することにより、微生物の活性を調節することができる。
【００１１】
また、前記運搬媒体は、リポソーム、ベシクル、ミセル、エマルション、ペプチド、タンパク質、金属ナノ粒子、カーボンナノチューブ及びポリマーからなる群より選択される１種以上の物質である態様とすることができる。
【００１２】
本発明に係る生物学的排水処理装置に用いられる微生物活性調節剤が、このような運搬媒体を含むことにより、微生物活性調節物質の操作性をより改善することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することが可能な生物学的排水処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る生物学的排水処理装置を説明する概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態の変形例に係る生物学的排水処理装置を説明する概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る生物学的排水処理装置を示す模式図である。生物学的排水処理装置１は、所謂ステップ流入硝化脱窒装置と呼ばれるものである。生物学的排水処理装置１は、調整用沈殿槽１０、脱窒槽２０（反応槽）、硝化槽３０（反応槽）、汚泥用膜分離槽４０（固液分離手段）、活性調節剤用膜分離槽５０（膜分離手段）、並びに後述するライン（配管）Ｌ１〜Ｌ９を備える。
【００１７】
まず、調整用沈殿槽１０にラインＬ１によって被処理水が導入される。調整用沈殿槽１０では細かいゴミ等が沈殿分離され、上澄み水がラインＬ３を通じて脱窒槽２０に送られる。
【００１８】
脱窒槽２０では、脱窒細菌により、被処理水中の硝酸態窒素を亜硝酸態窒素へと還元する反応及び亜硝酸態窒素を窒素ガスへと還元する反応が行なわれる。この反応に、被処理水中に含まれる有機物が利用される。
【００１９】
続いて、脱窒槽２０で脱窒処理を受けた被処理水は、硝化槽３０に送られる。硝化槽３０では、硝化細菌により被処理水中のアンモニア態窒素を亜硝酸態窒素へと酸化する反応及び亜硝酸態窒素を硝酸態窒素へと酸化する反応が行なわれる。硝化槽３０で硝化処理された被処理水は、ラインＬ５を通して汚泥用膜分離槽４０に送られる。なお、硝化槽３０で硝化処理された被処理水の一部を通して脱窒槽２０に循環される構成としてもよい。
【００２０】
脱窒槽２０及び硝化槽３０内には、微生物活性調節物質を含む微生物活性調節剤が混合されている。生物学的排水処理設備の反応槽に、微生物活性調節剤を添加することにより、反応槽中に存在する微生物の活性を向上又は低下させることができる。これにより、反応槽で行われる排水処理を促進させ、又は、必要に応じて抑制することができる。微生物活性調節物質と運搬媒体とを含む微生物活性調節剤については後述する。なお脱窒槽２０及び硝化槽３０の数は各１つずつには限られず、更に多くてもよい。
【００２１】
汚泥用膜分離槽４０は、硝化処理された被処理水中の活性汚泥と上澄み水とを分離する。上澄み液はラインＬ７を通してシグナル物質用膜分離槽５０に送られる。また、汚泥用膜分離槽４０において分離された活性汚泥は、返送汚泥としてラインＬ６を通して脱窒槽２０に返送される。なお、分離された活性汚泥全量を脱窒槽２０に返送せずに、その一部は余剰汚泥として排出する構成であってもよい。
【００２２】
活性調節剤用膜分離槽５０は、汚泥用膜分離槽４０からの上澄み液中の微生物活性調節剤を上澄み水から分離する。分離された微生物活性調節剤は、ラインＬ８を通して脱窒槽２０及び硝化槽３０の少なくとも一方へ返送される。また、上澄み水は処理水としてラインＬ９により系外に排出され、例えば、河川等に放流すべく滅菌処理等に供される。
【００２３】
活性調節剤用膜分離槽５０には、微生物活性調節剤と上澄み水から分離するための分離膜が設けられていればよい。具体的には、微生物活性調節剤は通常その直径が０．１μｍ程度であるので、分離膜の孔径を０．１μｍ以下とすることで、微生物活性調節剤を分離膜により捕捉することができる。また、回収目標の微生物活性調節剤の径が０．１μｍより小さい場合には、その径に応じてより小さな孔径の分離膜を選定することで、微生物活性調節剤を回収することができる。分離膜を構成する材料は特に限定されない。分離膜によって捕捉された微生物活性調節剤は、ラインＬ８により、脱窒槽２０及び硝化槽３０の少なくとも一方に返送される。いずれの槽に返送されたとしても反応槽の内部において微生物活性調節剤が移動するため、脱窒槽２０及び硝化槽３０の双方に返送されることになる。
【００２４】
ここで、本実施形態に係る生物学的排水処理装置１の脱窒槽２０及び硝化槽３０内に投入されている微生物活性調節物質を含む微生物活性調節剤について説明する。
【００２５】
本発明の実施形態に係る微生物活性調節剤は、微生物活性調節物質及び運搬媒体を含む。
【００２６】
微生物活性調節物質としては、細胞間情報伝達物質（シグナル物質）、原核生物の活性に影響を与える核酸、原核生物の活性に影響を与えるタンパク質等が挙げられる。これらは１種類を単独で又は複数種類を組み合わせて使用することができる。微生物活性調節物質は、微生物の活性を向上させる物質であっても、微生物の活性を低下させる物質であってもよい。
【００２７】
シグナル物質としては、Ｎ−アシル−Ｌ−ホモセリンラクトン類、ＡＩ２（４，５−ジヒドロキシ−２，３−ペンタンジオン）、ＨＨＱ類（２−アルキル−４−キノロン）、ＰＱＳ類（２−アルキル−３−ヒドロキシ−４−キノロン）等のキノロン・キノリン類、インドール類、ペプチド、環状ジペプチド、ジケトピペラジン類等が挙げられる。Ｎ−アシル−Ｌ−ホモセリンラクトン類としては、例えば、Ｎ−ブタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソブタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシブタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ペンタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソペンタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシペンタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ヘキサノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソヘキサノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシヘキサノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ヘプタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソヘプタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシヘプタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−オクタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソオクタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシオクタノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ノナノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソノナノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシノナノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−デカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ウンデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソウンデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシウンデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ドデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソドデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシドデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−トリデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソトリデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシトリデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−テトラデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソテトラデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシテトラデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ペンタデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソペンタデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシペンタデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−ヘキサデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−オキソヘキサデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン、Ｎ−３−ヒドロキシヘキサデカノイル−Ｌ−ホモセリンラクトン等のアシル基の炭素数が４〜１６であるＮ−アシル−Ｌ−ホモセリンラクトンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２８】
シグナル物質は、化学合成により調製してもよく、シグナル物質産生菌が培地中に分泌したシグナル物質を精製して調製してもよい。また、シグナル物質産生菌の培養物を、精製することなくシグナル物質として使用してもよい。シグナル物質産生菌としては、パラコッカス、バークホルデリア、シュードモナス、ビブリオ、アエロモナス、バチルス、ストレプトマイセス、ストレプトコッカス、ラクトバチルスなどのグラム陰性菌が例示できる。
【００２９】
原核生物の活性に影響を与える核酸としては、タンパク質の合成や合成抑制に関わる酵素やＡＴＰ合成酵素の発現をコードするＤＮＡやＲＮＡ等が挙げられる。これらのＤＮＡは、プロモーターの下流に発現可能に連結されていることが好ましい。
【００３０】
原核生物の活性に影響を与える核酸は、大腸菌、バチルス等の原核生物のゲノムＤＮＡを鋳型としたＰＣＲ等によって取得することができる。原核生物の活性に影響を与える核酸は、ｐＧＥＭ（プロメガ社）、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ（ストラタジーン社）、ｐＵＣ（タカラバイオ株式会社）等のベクターにクローニングし、例えば大腸菌に導入して大腸菌の菌体内でプラスミドの形態で維持することができる。また、必要に応じて上記大腸菌から大量に調製することができる。
【００３１】
原核生物の活性に影響を与えるタンパク質としてはポリメラーゼ、ガラクトシダーゼ、プロテアーゼ等が挙げられる。
【００３２】
原核生物の活性に影響を与えるタンパク質は、例えば、当該タンパク質を生産する微生物から精製して調製してもよい。あるいは、原核生物の活性に影響を与えるタンパク質をコードするＤＮＡを組み込んだ発現ベクターを用いて、大腸菌等の体内で大量発現させ、これを精製して調製してもよい。
【００３３】
本実施形態に係る微生物活性調整剤に含まれる運搬媒体は、微生物活性調節物質を内包するものであってもよく、微生物活性調節物質と共有結合又は非共有結合により複合体を形成するものであってもよい。運搬媒体の具体例としては、リポソーム、ベシクル、ミセル、エマルション、ペプチド、タンパク質、金属ナノ粒子、カーボンナノチューブ、ポリマー等が挙げられる。これらは１種類を単独で又は複数種類を組み合わせて使用することができる。
【００３４】
リポソームとは、リン脂質を主成分とする脂質二重膜からなる小胞である。リン脂質としては、ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、コレステロール等を使用することができる。疎水性の物質を取り込んだリポソームは、容易に水に添加して拡散させることができる。
【００３５】
ベシクルとは、リポソームと同様の構造を有する脂質二重膜で形成された小胞であり、微生物が分泌するものである。
【００３６】
ミセルとは、両親媒性化合物が球状に集合したものである。ミセルにおいて、両親媒性化合物の親油性部分は球の中心部を向き、親水性部分は球の外側を向いて集合している。このため、ミセルは、疎水性の物質を取り込んで水に溶解させることができる。両親媒性化合物としては、親水性ポリマー（ポリエチレングリコール等）と疎水性ポリマー（ポリアミノ酸等）との共重合体等が挙げられる。
【００３７】
エマルションとは、混じり合わない二つの液体のうち、一方が微細な液滴となって他方の相の中に分散したものである。疎水性の物質を溶解した油相をエマルション化することで容易に水に拡散させることができる。油相としては、シクロヘキサン、ドデカン、酢酸エチル等が挙げられる。
【００３８】
運搬媒体として使用可能なペプチド及びタンパク質としては、アルブミン、ａ１−酸性糖タンパク質、エラスチン等が挙げられる。タンパク質やペプチドは、特定の部位に対する親和性が高く、生物に取り込まれやすいため、運搬媒体として使用できる。
【００３９】
運搬媒体として使用可能な金属ナノ粒子としては、金、白金等が挙げられる。これらの金属ナノ粒子には、チオール基を介してポリエチレングリコール等の様々な化合物を結合させることができるため、様々な物質を付着させて運搬媒体として使用することができる。金属ナノ粒子は、市販のものを使用することができる。
【００４０】
運搬媒体として使用可能なカーボンナノチューブとしては、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等が挙げられる。カーボンナノチューブの有する疎水的性質や、内部に空間を有することを利用して、物質を付着させて運搬媒体として使用することができる。カーボンナノチューブは、市販のものを使用することができる。
【００４１】
運搬媒体として使用可能なポリマーとしては、ポリエチレンイミン、ポリアミドアミン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらのポリマーは、物質との相互作用により、内部に物質を安定して保持することができるため、運搬媒体として使用することができる。また、微生物の存在する環境内で安定して維持できることも特徴である。
【００４２】
上記の微生物活性調節物質及び運搬媒体を含む微生物活性調節剤が運搬媒体としてリポソームを用いる場合、例えば、次のようにして調製することができる。まず、有機溶媒に溶解したリン脂質を微生物活性調節物質の溶解液と混合する。続いて、有機溶媒を除去した後、精製水を加え、リン脂質の相転移温度以上の温度となるように加温する。これにより、リポソームを作製することができる。この時、リン脂質と微生物活性調節物質との疎水性相互作用等により、微生物活性調節物質をリポソームに内包させることができる。
【００４３】
運搬媒体としてベシクルを用いる場合、微生物活性調節剤は、例えば次のようにして調製することができる。目的の微生物活性調節物質をベシクルの形態で分泌する微生物を培地中で培養すると、培養物中に微生物活性調節物質を内包したベシクルが分泌される。このベシクルを微生物活性調節剤として用いることができる。微生物活性調節物質を内包したベシクルは、上記の培養物から精製して用いてもよいし、上記の培養物を、精製することなく微生物活性調節剤として使用してもよい。微生物活性調節物質をベシクルの形態で分泌する微生物としては、パラコッカス、シュードモナス等が挙げられる。
【００４４】
運搬媒体としてミセルを用いる場合、例えば、両親媒性化合物と微生物活性調節物質との疎水性相互作用や静電相互作用によってミセルを形成させることにより、微生物活性調節剤を調製することができる。
【００４５】
運搬媒体としてエマルションを用いる場合、例えば、微生物活性調節物質を溶解した油相に界面活性剤を添加して水中に分散させることで調製することができる。
【００４６】
運搬媒体としてペプチドやタンパク質を用いる場合、例えば、ペプチドやタンパク質と微生物活性調節物質とを疎水性相互作用等によって結合させることにより、微生物活性調節剤を調製することができる。
【００４７】
運搬媒体として金属ナノ粒子を用いる場合、例えば、金属ナノ粒子と微生物活性調節物質とを物理吸着させることにより、微生物活性調節剤を調製することができる。
【００４８】
運搬媒体としてカーボンナノチューブを用いる場合、例えば、微生物活性調節物質を、カーボンナノチューブの表面や修飾基に、疎水性、吸着作用等により付着させることにより、微生物活性調節剤を調製することができる。
【００４９】
運搬媒体としてポリマーを用いる場合、例えば、ポリマーと微生物活性調節物質とを、疎水的相互作用等によって結合させることにより、微生物活性調節剤を調製することができる。
【００５０】
なお、上記の運搬媒体を、糖鎖、抗体又はポリマーで修飾してもよい。運搬媒体がこれらの物質で修飾されていることにより、上記の微生物活性調節剤を選択的に特定の抗原を有する微生物に送達したり、微生物活性調節剤の残存性を調節することが可能になる。運搬媒体を修飾する糖鎖としては、オリゴ糖、ガラクトース、フコース等が挙げられる。また、運搬媒体を修飾する抗体としては、リポ多糖、鞭毛、莢膜、線毛等を抗原とするものが挙げられる。また、運搬媒体を修飾するポリマーとしては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアミドアミン等が挙げられる。
【００５１】
運搬媒体を糖鎖、抗体又はポリマーで修飾する方法としては、例えば、化学架橋剤を用いて、運搬媒体を構成する分子に、糖鎖、抗体又はポリマーを結合させる方法が挙げられる。化学架橋剤としては、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）、スクシンイミジル−４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート（ＳＭＣＣ）等が挙げられる。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る生物学的排水処理装置１によれば、脱窒槽２０及び硝化槽３０において活性汚泥に吸着されなかった微生物活性調節物質が含まれる微生物活性調節剤が、窒素処理後の排水を汚泥用膜分離槽４０において固液分離した際の上澄み液に含まれていた場合であっても、その後段における活性調節剤用分離槽４０において微生物活性調節剤を分離膜によって分離回収することができ、さらに微生物活性調節剤は、返送ラインＬ８によって硝化槽３０に返送される。したがって、汚泥を分離するための固液分離後の上澄み液に、活性汚泥と吸着しなかった微生物活性調節剤が含まれている場合であっても、膜分離手段である活性調節剤用膜分離槽５０において分離回収することができるため、系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することが可能となる。
【００５３】
また、微生物活性調整物質としてシグナル物質を用いた場合、シグナル物質が系外に排出された場合は回収が困難でありコストの上昇が懸念される。さらに、系外に排出されたシグナル物質の量の算出が困難であることから、反応槽内に残存するシグナル物質の量も適切に管理ができない可能性が考えられる。これに対して、本実施形態に係る生物学的排水処理装置１によれば、系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することにより、コスト上昇を抑制することができると共に、反応槽内のシグナル物質の量の管理も適切に行うことができる。
【００５４】
ここで、微生物活性調節剤に含まれる微生物活性調節物質が、細胞間情報伝達物質、原核生物の活性に影響を与える核酸及び原核生物の活性に影響を与えるタンパク質からなる群より選択される１種以上の物質である構成を有し、このような微生物活性調節物質を微生物に送達する構成とすることにより、微生物の活性を調節することができる。
【００５５】
また、微生物活性調節剤に含まれる運搬媒体が、リポソーム、ベシクル、ミセル、エマルション、ペプチド、タンパク質、金属ナノ粒子、カーボンナノチューブ及びポリマーからなる群より選択される１種以上の物質である構成を有することにより、微生物活性調節物質の操作性をより改善することができる。
【００５６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５７】
例えば、上記実施形態では、脱窒槽２０と硝化槽３０とが一体化された構成について説明したが、これらの反応槽は個別に設けられ、両者の間を送液ラインでつなぐ構成としてもよい。この場合、脱窒槽と硝化槽との両方に対して微生物活性調節剤を投入する構成としてもよいし、どちらか一方のみに投入する構成とすることもできる。また、このような構成をとる場合には、活性調節剤用膜分離槽５０からの返送ラインＬ８は、微生物活性調節剤を投入する槽に応じて返送場所が適宜選択される。さらに、反応槽は、曝気槽や撹拌槽であってもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、反応槽からの窒素処理後の排水を固液分離する固液分離手段として汚泥用膜分離槽４０が設けられている構成としたが、固液分離手段はこれに限定されない。例えば、図２に示す生物学的排水処理装置２では、汚泥用膜分離槽４０に代えて、汚泥用沈殿槽４５が設けられている。この場合、沈降分離した汚泥を脱窒槽２０へ返送するラインＬ１０と、上澄み液を後段の活性調節剤用膜分離槽５０へ投入するラインＬ７と、が汚泥用沈殿槽４５に設けられている。このような構成を有する生物学的排水処理装置２においても、生物学的排水処理装置１と同様に、汚泥を分離するための固液分離後の上澄み液に、活性汚泥と吸着しなかった微生物活性調節剤が含まれている場合であっても、膜分離手段である活性調節剤用膜分離槽５０において分離回収することができるため、系外への微生物活性調節物質の流出を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１，２…生物学的排水処理装置、１０…調整用沈殿槽、２０…脱窒槽２０（反応槽）、３０…硝化槽（反応槽）、４０…汚泥用膜分離槽（固液分離手段）、４５…汚泥用沈殿槽（固液分離手段）、５０…活性調節剤用膜分離槽（膜分離手段）。
【図１】
2014188459.tif 000003
【図２】
2014188459.tif 000004