(57)【要約】【課題】微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を徐放させる部分の面積を大きなものとしながらも装置の占有スペースをコンパクトにすることを可能とする。【解決手段】非多孔性膜２で構成されると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質３が充填される帯状の容器４を内部に収容した帯状の袋１０を、スペーサー１３を用いて袋１０同士の密着を防いで枠体１２に巻き回し、微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質３を非多孔性膜２から徐放させるようにした。【選択図】図１
2014100657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器を内部に収容した帯状の袋を、スペーサーを用いて前記袋同士の密着を防いで枠体に巻き回し若しくは巻き込み若しくは折り込み、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させることを特徴とする微生物への電子供与体供給方法。
【請求項２】
非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器を、スペーサーを用いて支持すると共に前記容器同士の密着を防いで枠体に巻き回し若しくは巻き込み若しくは折り込み、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させることを特徴とする微生物への電子供与体供給方法。
【請求項３】
前記容器の内と外とに向けてそれぞれ開口すると共に連通する二つの開口部を有して前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が流通するコネクタ部を前記容器に設け、当該コネクタ部から前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記容器に補給することを特徴とする請求項１または２に記載の微生物への電子供与体供給方法。
【請求項４】
前記容器と前記袋との間若しくは前記袋の外側、又は、前記容器と前記袋との間及び前記袋の外側に担体を更に設け、当該担体に前記微生物を担持させることを特徴とする請求項１記載の微生物への電子供与体供給方法。
【請求項５】
前記容器の外側に担体を更に設け、当該担体に前記微生物を担持させることを特徴とする請求項２記載の微生物への電子供与体供給方法。
【請求項６】
前記スペーサーを前記微生物を担持する担体によって構成し、当該担体に前記微生物を担持させることを特徴とする請求項１または２に記載の微生物への電子供与体供給方法。
【請求項７】
前記容器内に収容されると共に前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を浸透させる液体浸透部材を更に設け、当該液体浸透部材に浸透させながら前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の微生物への電子供与体供給方法。
【請求項８】
非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器と、当該容器を内部に収容する帯状の袋と、当該袋が巻き回される若しくは巻き込まれる若しくは折り込まれる枠体と、当該枠体に巻き回された若しくは巻き込まれた若しくは折り込まれた前記袋同士の密着を防ぐスペーサーとを有し、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させることを特徴とする微生物への電子供与体供給装置。
【請求項９】
非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器と、当該容器が巻き回される若しくは巻き込まれる若しくは折り込まれる枠体と、当該枠体に巻き回された若しくは巻き込まれた若しくは折り込まれた前記容器を支持すると共に前記容器同士の密着を防ぐスペーサーとを有し、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させることを特徴とする微生物への電子供与体供給装置。
【請求項１０】
前記容器の内と外とに向けてそれぞれ開口すると共に連通する二つの開口部を有して前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が流通するコネクタ部を前記容器が備え、当該コネクタ部から前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が前記容器に補給されることを特徴とする請求項８または９に記載の微生物への電子供与体供給装置。
【請求項１１】
前記容器と前記袋との間若しくは前記袋の外側、又は、前記容器と前記袋との間及び前記袋の外側に前記微生物を担持する担体を更に有することを特徴とする請求項８記載の微生物への電子供与体供給装置。
【請求項１２】
前記容器の外側に前記微生物を担持する担体を更に有することを特徴とする請求項９記載の微生物への電子供与体供給装置。
【請求項１３】
前記スペーサーが前記微生物を担持する担体によって構成されることを特徴とする請求項８または９に記載の微生物への電子供与体供給装置。
【請求項１４】
前記容器内に収容されると共に前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を浸透させる液体浸透部材を更に有することを特徴とする請求項８または９に記載の微生物への電子供与体供給装置。
【請求項１５】
水生生物を飼育する水槽であって、当該水槽内の水中に請求項８から１４のうちのいずれか一つに記載の微生物への電子供与体供給装置が設置されていることを特徴とする水生生物飼育水槽。
【請求項１６】
水生生物を飼育する水槽内の水を濾過する濾過槽であって、当該濾過槽内の水中に請求項８から１４のうちのいずれか一つに記載の微生物への電子供与体供給装置が設置されていることを特徴とする濾過槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置、並びに、この電子供与体供給装置を用いた水生生物飼育水槽及び濾過槽に関する。さらに詳述すると、本発明は、処理対象の液体中に存在する例えばアンモニアや硝酸イオン，亜硝酸イオン等の窒素化合物などを微生物を利用した生物学的処理によって効率良く除去するために微生物に電子供与体を供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物を利用した生物学的処理を行う際には、アルコールなどの有機物を微生物のエネルギー源になる電子供与体として供給する必要がある場合がある。
【０００３】
例えば、処理対象の液体中に存在するアンモニア等の窒素化合物の除去に有効な微生物が固定化されたシート状の高分子ゲルの一面に処理対象液体を接触させると共に他面に脱窒処理に必要なエネルギー源としての電子供与体を接触させる形式の窒素除去バイオリアクターにおいて、微生物のエネルギー源になるアルコールを電子供与体として供給するようにするものがあり、具体的にはバイオリアクター内に形成された高分子ゲル担体の内側の空間とアルコール貯留槽とを配管で連結した循環路を利用して循環ポンプや様々なバルブや計器類などを操作してアルコールの供給タイミング及び供給量を制御するものがある（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３４０３５６号
【特許文献２】特許第２８８７７３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載されているような微生物が固定化されたシート状の高分子ゲルで囲まれた空間内に脱窒処理に必要なエネルギー源としての電子供与体を接触させる形式の窒素除去バイオリアクターでは、リアクターから溢れ出ない程度の量のアルコールを供給パイプでリアクターの中に供給しなければならないため、脱窒の処理可能量を大きくしようとすると装置が大型になり、そして装置が大型になるほどアルコールを装置全体に亘って一様に拡散させることが困難になり、結果的に脱窒の処理可能量を大幅に大きくすることが難しいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を徐放させる部分の面積を大きなものとしながらも装置の占有スペースをコンパクトにすることを可能にし、また、前記物質を装置全体に亘って一様に拡散させつつ処理対象の液体の処理可能量を大きくすることを可能にする微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給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】
かかる目的を達成するため、本発明の微生物への電子供与体供給方法は、非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器を内部に収容した帯状の袋を、スペーサーを用いて前記袋同士の密着を防いで枠体に巻き回し若しくは巻き込み若しくは折り込み、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させるようにしている。あるいは、本発明の微生物への電子供与体供給方法は、非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器を、スペーサーを用いて支持すると共に前記容器同士の密着を防いで枠体に巻き回し若しくは巻き込み若しくは折り込み、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させるようにしている。
【０００８】
また、本発明の微生物への電子供与体供給装置は、非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器と、当該容器を内部に収容する帯状の袋と、当該袋が巻き回される若しくは巻き込まれる若しくは折り込まれる枠体と、当該枠体に巻き回された若しくは巻き込まれた若しくは折り込まれた前記袋同士の密着を防ぐスペーサーとを有し、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させるようにしている。あるいは、本発明の微生物への電子供与体供給装置は、非多孔性膜を少なくとも一部に備えると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器と、当該容器が巻き回される若しくは巻き込まれる若しくは折り込まれる枠体と、当該枠体に巻き回された若しくは巻き込まれた若しくは折り込まれた前記容器を支持すると共に前記容器同士の密着を防ぐスペーサーとを有し、前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜から徐放させるようにしている。
【０００９】
したがって、これらの微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置によると、微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が充填される帯状の容器或いは当該容器を内部に収容した袋を、前記容器同士或いは前記袋同士の密着を防ぎつつ枠体に巻き回して若しくは巻き込んで若しくは折り込んで前記物質を前記容器の非多孔性膜から徐放させるようにしているので、枠体に巻き回された若しくは巻き込まれた若しくは折り込まれた容器・袋の全体から、即ち装置全体から微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が徐放される。
【００１０】
本発明の微生物への電子供与体供給方法においては、前記容器の内と外とに向けてそれぞれ開口すると共に連通する二つの開口部を有して前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が流通するコネクタ部を前記容器に設け、当該コネクタ部から前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記容器に補給するようにすることにより、また、本発明の微生物への電子供与体供給装置においては、前記容器の内と外とに向けてそれぞれ開口すると共に連通する二つの開口部を有して前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が流通するコネクタ部を前記容器が備え、当該コネクタ部から前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が前記容器に補給されるようにすることにより、容器内に当初充填されていた分の消費に合わせて微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質が容器内に補給され得るので、前記物質を補給しながら長期に亘って容器を取り替えることなく継続使用し得る。
【００１１】
本発明の微生物への電子供与体供給方法においては、前記容器と前記袋との間若しくは前記袋の外側、又は、前記容器と前記袋との間及び前記袋の外側、或いは、前記容器の外側に担体を更に設け、当該担体に前記微生物を担持させるようにすることにより、また、本発明の微生物への電子供与体供給装置においては、前記容器と前記袋との間若しくは前記袋の外側、又は、前記容器と前記袋との間及び前記袋の外側、或いは、前記容器の外側に前記微生物を担持する担体を更に有するようにすることにより、微生物を予め人工的に固定したり処理対象の液体中に存在している微生物を担体に接触させて増殖させ定着させたりし得る。
【００１２】
本発明の微生物への電子供与体供給方法においては、前記スペーサーを前記微生物を担持する担体によって構成し、当該担体に前記微生物を担持させるようにすることにより、また、本発明の微生物への電子供与体供給装置においては、前記スペーサーが前記微生物を担持する担体によって構成されるようにすることにより、スペーサーと担体とが同一部材によって構成される。
【００１３】
本発明の微生物への電子供与体供給方法においては、前記容器内に収容されると共に前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を浸透させる液体浸透部材を更に設け、当該液体浸透部材に浸透させながら前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を前記非多孔性膜に供給するようにすることにより、また、本発明の微生物への電子供与体供給装置においては、前記容器内に収容されると共に前記微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を浸透させる液体浸透部材を更に有するようにすることにより、容器内における微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質の流通経路が確保されて前記物質の充填・保持状態が確保され、非多孔性膜に対して前記物質がより一層確実に供給される。
【００１４】
また、本発明の水生生物飼育水槽及び濾過槽は、本発明の微生物への電子供与体供給装置を水生生物を飼育する水槽内の水中に設置したり、水生生物を飼育する水槽内の水を濾過する濾過槽内の水中に設置したりするようにしているので、水生生物飼育水槽内において上述の作用が奏されたり、水生生物飼育水槽内の水を濾過する濾過槽内において上述の作用が奏されたりする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置によれば、枠体に巻き回された若しくは巻き込まれた若しくは折り込まれた容器・袋の全体から、即ち装置全体から微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を徐放させることができ、前記物質を徐放させる処理面の面積を大きなものとしながらも装置の占有スペースをコンパクトにすることが可能になる。また、装置全体から前記物質を徐放させることができ、装置を大型化した場合でも本発明の構成によれば前記物質を一様に拡散させることができるので、前記物質を装置全体に亘って一様に拡散させつつ処理対象の液体の処理可能量を大きくすることが可能になる。
【００１６】
さらに、本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置によれば、微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質を補給しながら長期に亘って容器を取り替えることなく継続使用するように構成することもできるので、前記物質の消費に伴う容器の交換の手間を軽減すると共にコストを低減することが可能になる。
【００１７】
さらに、本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置によれば、微生物を予め人工的に固定したり処理対象の液体中に存在している微生物を担体に接触させて増殖させ定着させたりするように構成することもできるので、活性の対象とする微生物を効率的に集積させ固定し、処理対象の液体に対して行う処理内容に対応する性能をより一層良好に発揮させることが可能になる。
【００１８】
さらに、本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置によれば、同一部材をスペーサーと担体とに兼用するように構成することもできるので、部品点数の増加を抑えて構造を簡単なものにし、製造の手間を軽減すると共にコストを低減することが可能になる。
【００１９】
さらに、本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置によれば、容器内における微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質の流通経路を確保し前記物質の充填・保持状態を確保して非多孔性膜に対して前記物質をより一層確実に供給するように構成することもできるので、活性の対象とする微生物をより一層確実に活性させ、処理対象の液体に対して行う処理内容に対応する性能をより一層確実・良好に発揮させることが可能になる。
【００２０】
また、本発明の水生生物飼育水槽及び濾過槽によれば、本発明の微生物への電子供与体供給装置を水生生物を飼育する水槽内の水中や水生生物を飼育する水槽内の水を濾過する濾過槽内の水中に設置するようにしているので、上述の作用効果を奏する装置を備える水生生物飼育水槽や濾過槽を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の微生物への電子供与体供給方法を実現する本発明の微生物への電子供与体供給装置の実施形態の一例を示す一部分解斜視図である。
【図２】本発明の微生物への電子供与体供給方法を実現する本発明の微生物への電子供与体供給装置の実施形態の一例を示す構成概略図である。
【図３】実施形態の微生物への電子供与体供給装置の枠体を示す斜視図である。
【図４】実施形態の微生物への電子供与体供給装置において容器を内部に収容した袋の枠体への巻き回しを説明する概略図である。
【図５】実施形態の微生物への電子供与体供給装置において容器を内部に収容した袋を枠体に巻き回した状態を示す概略斜視図である。
【図６】実施形態の微生物への電子供与体供給装置において担体や液体浸透部材と容器及び袋とに纏わる構成の縦断面図である。（Ａ）は担体及び液体浸透部材を備える構成の縦断面図である。（Ｂ）は液体浸透部材を備える一方で担体を備えない構成の縦断面図である。（Ｃ）は担体を備える一方で液体浸透部材を備えない構成の縦断面図である。（Ｄ）は担体も液体浸透部材も備えない構成の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１から図６に、本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置の実施形態の一例を示す。なお、図１から図６は本発明の電子供与体供給装置の構成や種々の部材の寸法を厳密に表したものではない。具体的には例えば、図１，図４，図６においては分かり易さを考慮して容器４及び袋１０の厚みが強調されて描かれている。また、図４においては一部のコネクタ部５の図示が省略されている。また、図５においてはコネクタ部５の図示が省略されている。
【００２４】
本実施形態の微生物への電子供与体供給方法は、非多孔性膜２で構成されると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質３が充填される帯状の容器４を内部に収容した帯状の袋１０を、スペーサー１３を用いて袋１０同士の密着を防いで枠体１２に巻き回し、微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質３を非多孔性膜２から徐放させるものである。
【００２５】
また、本実施形態の微生物への電子供与体供給装置１は、非多孔性膜２で構成されると共に微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質３が充填される帯状の容器４と、当該容器４を内部に収容する帯状の袋１０と、当該袋１０が巻き回される枠体１２と、当該枠体１２に巻き回された袋１０同士の密着を防ぐスペーサー１３とを有し、微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質３を非多孔性膜２から徐放させるものである。
【００２６】
そして、この微生物への電子供与体供給装置１は、容器４内に充填されて微生物のエネルギー源になる電子供与体として機能する物質３（以下、電子供与体物質３という）を、容器４の非多孔性膜２の部分から当該非多孔性膜２の分子透過性能に支配される速度で容器４外に徐放し、容器４や袋１０の周辺の微生物に供給することによって微生物活性の制御を行う。
【００２７】
容器４は、本実施形態では全体が非多孔性膜２で構成され、内部に空間を有する帯状（言い換えると、袋帯状）に形成される。容器４は、具体的には、もとは円筒状に形成された非多孔性膜２の長手方向の両端部２ａ，２ａ（本実施形態では容器４の長手方向の両端部４ａ，４ａでもある）が加熱及び加圧によって溶着されたり接着剤で接着されたりして内部に充填される電子供与体物質３が漏れ出ないように封止されると共に、これら長手方向の両端部２ａ，２ａ（４ａ，４ａ）の間を適当な間隔で溶着されたり接着されたりして仕切り２ｂ，２ｂ，…（本実施形態では容器４の仕切り４ｂ，４ｂ，…でもある）が設けられて作製される。そして、本実施形態では、もとは一つの円筒状の非多孔性膜２によって作製される容器４に、仕切り２ｂ，２ｂ，…（４ｂ，４ｂ，…）によって区分空間４ｃ，４ｃ，…が形成される。なお、仕切り２ｂ，２ｂ，…（４ｂ，４ｂ，…）は容器４が枠体１２に巻き回される際に屈折し易く且つ屈折しても支障が無い箇所になるので、枠体１２への巻き回し易さと区分空間４ｃ毎に設ける仕組みが増えることによるコスト増や煩雑さなどを考慮して仕切り２ｂ，２ｂ，…（４ｂ，４ｂ，…）の間隔は適宜設定される。
【００２８】
容器４は、全体が非多孔性膜で構成される態様に限定されるものではなく、片面のみが非多孔性膜で構成されたり、片面若しくは両面の一部分のみが非多孔性膜で構成されたりする態様でも良い。すなわち、容器４は、少なくとも一部に非多孔性膜を備えていれば、電子供与体物質３を透過させない材質の膜で構成されている部分があっても構わない。なお、微生物への電子供与体供給装置１の全体に亘って電子供与体物質３をより一層確実に一様に拡散させるようにするため、非多孔性膜で構成されている部分が、帯状の容器４の長手方向の全体若しくは略全体に亘って連続して若しくは分割して設けられていることが好ましい。
【００２９】
なお、容器４の大きさは、特定の寸法に限定されるものではなく、処理対象の液体の量や装置の設置場所(設置空間)の制約などを踏まえて適宜調整される。帯状の容器４の幅×長さの寸法としては、例えば、幅は１０〔cm〕から１，２〔ｍ〕程度、長さは数十〔cm〕から数〔ｍ〕程度の範囲で適宜調整され得る。
【００３０】
非多孔性膜２は、分子透過性を有する膜であり、この分子透過性を利用することによって容器４内に充填される電子供与体物質３の分子を少しずつ透過させて電子供与体物質３を緩やかに徐放するものである。
【００３１】
非多孔性膜２は、膜材料，膜厚，表面積，充填する電子供与体物質３の分子量や性質，温度，濃度，外圧・内圧等により、透過する電子供与体物質３の分子の量を制御することが可能である。例えば、容器４の全体若しくは一部を占める非多孔性膜２の表面積を増減させたり膜厚や膜密度（即ち、膜構成分子の密度）を増減させたりすることによって電子供与体物質３の分子透過量を変化させて透過速度を調整することができる。
【００３２】
このため、活性の対象とする微生物に対する電子供与体物質３の必要な供給量に応じて非多孔性膜２の膜材料（膜密度が決まる）を選択したり表面積や膜厚などを調整したりすることにより、適当な速度で必要な量の電子供与体物質３を供給するようにすることができる。したがって、例えば、電子供与体物質３として直接供給すると微生物を死滅させる虞のある例えば原液のアルコールを用いた場合であっても、非多孔性膜２の適切に調整された透過性能に支配される緩やかな速度で徐放させることにより、容器４周辺の微生物に対して生存に影響を与えることのない濃度に希釈された状態で電子供与体物質３を微生物に供給することができる。
【００３３】
非多孔性膜２の性質や材質は、電子供与体物質３に関して徐放性を有するものであれば特定のものに限定されるものではなく、容器４内に充填されて使用される電子供与体物質３の性質に合わせて適宜選択され、疎水性、親水性、或いは疎水性と親水性との両方の性質を有するものから選択され得る。
【００３４】
非多孔性膜２として用いられ得る疎水性の材料としては、例えばポリエチレン，ポリプロピレンその他のオレフィン系の材料が挙げられる。そして、非多孔性膜２を疎水性とすることにより、分子構造中に親水基を有していない一方で炭素鎖のような疎水基を有する疎水性物質であるベンゼンやトルエンなどの揮発性有機物の分子を透過させることができる。ポリエチレンとポリプロピレンとは、水を透過し難く、適度な物質の透過性及び熱可逆性を有しており、柔軟で成形が容易であり、且つ、様々な物質に対して安定であるという利点を有する。なお、メタノールやエタノールその他のアルコールや酢酸などの分子構造中に親水基を有している一部の物質も疎水性の膜を透過することが本発明者らの実験により確かめられている。
【００３５】
また、非多孔性膜２として用いられ得る親水性の材料としては、分子構造中に親水基を有する例えばポリエステル，ナイロン（ポリアミド），ポリビニルアルコール，ビニロン，セロハン，ポリグルタミン酸などが挙げられる。そして、非多孔性膜２を親水性とすることにより、分子構造中に親水基を有する分子や水に溶けやすい分子を透過させることができるので、イオンや糖類といった水溶性の高い物質を透過させることができる。また、メタノールやエタノール，酢酸も水に可溶な物質であるのでポリビニルアルコール膜などの親水性の膜を透過させることができる。
【００３６】
また、非多孔性膜２として用いられ得る疎水性と親水性との両方の性質を有する材料としては、例えばエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、つまり、疎水性のポリエチレン構造と親水性のポリビニルアルコール構造との両方を有する共重合体が挙げられる。そして、非多孔性膜２を疎水性と親水性との両方の性質を有するものとすることにより、疎水性の物質と親水性の物質との双方を同時に透過させることができる。また、疎水性と親水性との両方の性質を有する材料は、共重合体を構成する疎水性のポリエチレンと親水基のポリビニルアルコールとの含有比率を変えることによって疎水性を強めたり或いは親水性を強めたりすることができるので、疎水性の物質と親水性の物質とのそれぞれの透過量を制御することができる。
【００３７】
また、上記の材料に比べて透過性が劣るものの、極めて遅い徐放性能が要求される場合には、ポリ塩化ビニリデン，ポリカーボネート，エチレンアクリル酸共重合体，ポリエチレンテレフタレート混合物系などの気液系材料、つまり、その分子構造中の親水基や極性基の状態によって透過性が変化する材料も挙げられる。
【００３８】
なお、非多孔性膜２は、特定の材料で形成された単一の膜によって構成されるようにしても良いし、異なる材料で形成された複数種類の膜が積層されて構成されるようにしても良い。複数種類の膜が積層されて非多孔性膜２が構成される場合には、例えば、処理対象の液体に曝される容器４としての外側面に当たる膜の材料と電子供与体物質３に接する容器４としての内側面に当たる膜の材料とを適当に選択することによって、処理対象の液体が容器４内に滲入することを防ぐと共に電子供与体物質３を徐放することが適切に行われるようにすることができる。また、容器４の外側表面を親水性膜で覆うことにより、電子供与体供給装置１の例えば保管中や運搬中の大気中では電子供与体物質３が徐放されるのを抑えて、電子供与体供給装置１が処理対象の液体中に設置されてから当該液体中において徐放されるようにすることができる。
【００３９】
電子供与体物質３としては、活性の対象とする微生物が必要とする種類の電子供与体物質であり、更に、前記微生物に対して毒性を呈さない物質であると共に非多孔性膜２を腐食しない性質を有し、且つ、非多孔性膜２を透過できる分子量，性質を有するものが適宜選択される。
【００４０】
電子供与体物質３としては液状物質が用いられ、例えばアルコール（具体的には、メタノール，エタノール，プロパノール等の低級アルコールなど）や有機酸（具体的には、ギ酸，酢酸，プロピオン酸など）などの揮発性有機物が挙げられる。なお、微生物によってはベンゼン，トルエン，フェノールなどの揮発性有機物も利用可能である。ただし、本発明の電子供与体物質３として用いられ得る物質は上記のものに限定されるものではない。
【００４１】
容器４に充填される電子供与体物質３としては、一種類の物質を用いるようにしても良いし、他方の効果を相殺することのない関係にある二種類以上の物質を組み合わせて用いるようにしても良い。なお、電子供与体物質３として二種類以上の物質を組み合わせて用いる場合には、これら二種類以上の物質を予め混合してから容器４内に充填するようにしても良いし、混合はしないで区分空間４ｃ，４ｃ，…毎に充填する物質の種類を変えるようにしても良い。
【００４２】
電子供与体物質３の非多孔性膜２の透過は、電子供与体物質３の分子が膜に溶け込み、その溶け込んだ分子が膜内部を拡散して反対側に達することにより起こる。したがって、膜への溶け込みが起こらないほどに分子が大きいカテキンや極性の高いシアン化合物などは非多孔性膜２を透過しにくい。また、ポリエチレンやポリプロピレンなどは水となじむ官能基が存在しない疎水性の強い膜であると共に低極性であるために極性分子である水は非多孔性膜２に溶け込みにくい。また、水は水分子同士の水素結合が強いために常温では非多孔性膜２を透過することは殆ど無い。したがって、非多孔性膜２は、水や分子量の大きなカテキンや極性の高いシアン化合物などの不純物は殆ど透過させない一方で、所望の電子供与体物質３を主成分として透過させる「分子ふるい」として機能し得る。このため、非多孔性膜２としてポリエチレンやポリプロピレンに代表される疎水性の膜を用いた場合には、アルコールに不純物例えばカテキンやシアン化合物のように微生物に対して毒性を呈する抗菌性の分子が混入している廃アルコールを用いることができる。
【００４３】
また、電子供与体物質３は、容器４内に充填されている状態が液体であっても、非多孔性膜２の性質（言い換えると、働き，機能）により、容器４の外側には分子状態で、つまり、液体のように分子間の引力によって凝集することのないガス(即ち気体)の状態で非多孔性膜２を透過して徐放される。したがって、非多孔性膜２はガス透過性膜とも表現できる。また、容器４の外部の環境が液相（例えば、淡水，海水，汽水，排水等）である場合にも、非多孔性膜２の性質（言い換えると、働き）によって電子供与体物質３を容器４の外部に分子状態で徐放することが可能である。
【００４４】
そして、非多孔性膜２は、電子供与体物質３を膜に溶け込ませることによって透過させるものであり、透過させる電子供与体物質３の種類や透過量を多孔質膜のように孔の大きさや個数によって制御するものではない。したがって、長期間の使用によっても孔の閉塞の問題を生じることが無く、定期的な逆洗浄の必要も無い。このため、メンテナンスを行うことなく長期間に亘って使用することができ、ランニングコストを大幅に低減させることができる。
【００４５】
また、本発明の微生物への電子供与体供給方法においては、容器４の内と外とに向けてそれぞれ開口すると共に連通する二つの開口部５ａ，５ｂを有して電子供与体物質３が流通するコネクタ部５を容器４に設け、当該コネクタ部５から電子供与体物質３を容器４に補給するようにしても良く、このために本発明の微生物への電子供与体供給装置においては、容器４の内と外とに向けてそれぞれ開口すると共に連通する二つの開口部５ａ，５ｂを有して電子供与体物質３が流通するコネクタ部５を容器４が備え、当該コネクタ部５から電子供与体物質３が容器４に補給されるようにしても良い。
【００４６】
そこで、本実施形態の微生物への電子供与体供給装置１は、容器４に電子供与体物質３を供給・補給する仕組みとして、容器４に設けられたコネクタ部５と、本管６ａと当該本管６ａから枝分かれする支管６ｂ，６ｂ，…とを有して当該支管６ｂがコネクタ部５に接続されるチューブ６と、当該チューブ６が連通すると共に電子供与体物質３が貯留されるタンク７とを有する。本実施形態ではこの仕組みにより、タンク７に貯留された電子供与体物質３がチューブ６及びコネクタ部５を流通して容器４に供給・補給される。
【００４７】
タンク７は、容器４に供給・補給する電子供与体物質３を貯留するためのものである。
【００４８】
チューブ６は、コネクタ部５と共に、タンク７と容器４とを連通させるためのものである。チューブ６は、本管６ａと、当該本管６ａから枝分かれする複数の支管６ｂ，６ｂ，…を有する。チューブ６の本管６ａの一端は開口端６ｃとして形成されてタンク７内と連通しタンク７内の電子供与体物質３内に配置され、他端は封止端６ｄとして形成されて電子供与体物質３が漏れ出ないように封止されている。
【００４９】
容器４に設けられたコネクタ部５は、容器４とチューブ６とを気密性・水密性を確保して連通させるためのものである。コネクタ部５は、連通する二つの開口部５ａ，５ｂを有し、一方の開口部５ａが容器４内と連通すると共に他方の開口部５ｂにチューブ６の支管６ｂが接続されてチューブ６と連通する。
【００５０】
本実施形態のコネクタ部５は、二つの開口部５ａ，５ｂの間に介在するコック５ｃを更に備え、当該コック５ｃの開閉によって容器４への電子供与体物質３の供給・補給の開始・中断・再開を制御することができる。ただし、コネクタ部５がコック５ｃを備えることは必須の構成ではなく、コネクタ部５がコック５ｃを備えないようにしても構わない。
【００５１】
なお、容器４内にガスが発生した場合にコネクタ部５及びチューブ６を通過させて当該ガスの排出が良好に行われるようにするため、コネクタ部５は容器４の上端部若しくは上端寄りの位置に設けられることが好ましい。
【００５２】
容器４に電子供与体物質３を供給・補給するこの仕組みによれば、タンク７と容器４とがコネクタ部５及びチューブ６を介して連通しているので、タンク７内に電子供与体物質３を貯留しておけば、容器４内の電子供与体物質３が減少したときにチューブ６のタンク７内の電子供与体物質３内の開口端６ｃとコネクタ部５に接続されている支管６ｂの開口端と（言い換えると、タンク７内の電子供与体物質３内と容器４内と）での圧力差によってタンク７内に貯留されている電子供与体物質３が容器４に自律的に供給(補給)される。したがって、管理機構や調整機構を特に設けること無く、長期間に亘り、電子供与体物質３を容器４に供給・補給し続け、容器４から電子供与体物質３を徐放させ続けることが可能になる。なお、本実施形態では上述の通りチューブ６の二つの開口端（タンク７内の電子供与体物質３内と容器４内と）での圧力差を利用してタンク７内に貯留されている電子供与体物質３が容器４に自律的に供給(補給)されるようにするために、タンク７内の電子供与体物質３の貯留分の水圧を伴って容器４に対して電子供与体物質３が供給されることを防ぐため、タンク７内に連通する開口端６ｃ側のチューブ６の本管６ａを屈曲させてサイフォン６ｅを形成するようにしている。
【００５３】
なお、タンク７内に貯留されている電子供与体物質３が容器４に自律的に供給(補給)されるようにすること、及び、このためにタンク７内に連通する開口端６ｃ側のチューブ６の本管６ａを屈曲させてサイフォン６ｅを形成するようにすることは、本発明の好ましい構成・態様ではあるが、必須の構成・態様ではない。すなわち、サイフォン６ｅを形成しないでタンク７内に貯留する電子供与体物質３を供給するようにしても良いし、タンク７からチューブ６にかけての電子供与体物質３の供給ラインの途中にポンプを設けて当該ポンプによって電子供与体物質３を送流するようにしても良い。
【００５４】
袋１０は、処理対象の液体中に設置されて電子供与体物質３が内部に充填された容器４が重力によって崩れて潰れたり折れ曲がったりすることなく帯状の形状を維持し得る程度に構造的に補強をするためのものである。袋１０は、帯状の容器４を内部に収容し得るように、帯状の袋体であって鞘体に形成される。なお、袋１０は、加熱・加圧による溶着や接着剤での接着や縫製などによって形成される（気密性や水密性を確保して封止する必要は無い）。また、袋１０には、コネクタ部５の開口部５ｂとチューブ６の支管６ｂとの接続を可能にするための穴１０ａが、内部に容器４を収容した状態におけるコネクタ部５の位置に合わせて形成される。
【００５５】
袋１０は、微生物への電子供与体供給装置１が処理対象の液体中に設置された状態において、透水性を有すると共に袋１０内に収容された容器４から徐放される電子供与体物質３の通過を可能にする材料で形成される。したがって、袋１０の材料は、透水性を有すると共に電子供与体物質３の通過が可能であり且つ処理対象液体中において電子供与体物質３が充填された状態の容器４を支えて帯状の形状を維持し得る程度の強度を発揮し得るものであれば特定のものに限定されるものではなく、具体的には例えば容器４の帯状の形状を維持し得る厚さ・構造の不織布が挙げられる。
【００５６】
本実施形態では、袋１０は、長方形(帯形状)の不織布を、長手方向の中心線で折り曲げ、もとの長方形(帯形状)における長手方向の両側端部を閉じ合わせて縫製によって綴じることにより、帯状の袋体であって鞘体に形成される。
【００５７】
ここで、上述のように容器４と袋１０とを別体として構成することにより、容器４を作製するための加工と袋１０を作製するための加工とを別々に行うことが可能になる。このため、容器４を作製するために加熱・加圧による溶着を行う場合に、袋１０の材質の溶着加工に適した温度は考慮する必要が無く、容器４の材質の溶着加工に適した温度によって破損を防止して確実な溶着を行うことができ、溶着加工の温度が高過ぎて溶着部分が破損してしまったり、逆に低過ぎて溶着が十分でないために容器４内の電子供与体物質３が漏れてしまったりすることを防止することができる。ただし、容器４と袋１０とは別体として構成される態様に限られるものではなく、両者を一体化するようにしても良い。例えば、容器４として作製したものを袋１０内に収容して両部材の少なくとも一部を溶着したり接着したりして一体化するようにしても良いし、容器４を構成するもとの円筒状に形成された非多孔性膜２を袋４内に収容して両部材の長手方向の両端部２ａ，２ａ及び４ａ，４ａを一緒に溶着したり接着したりすると共に必要に応じてこれら両端部２ａ，２ａ及び４ａ，４ａの間を適当な間隔で両部材を一緒に溶着したり接着したりするようにしても良い。これらの場合も、容器４の作製においては容器４の材質の溶着加工に適した温度を選択することによって、また、両部材を一緒に溶着する場合には部材の組み合わせを調整したり両部材の溶着加工に適した温度を選択したりすることによって、破損を防止して確実な溶着を行うことができる。
【００５８】
袋１０は、内部に容器４を収容した状態で枠体１２に巻回することがコンパクトにして形を保つ上で好ましい。本実施形態では、枠体１２は、袋１０が巻き回される芯材になる円筒状の巻芯部材１２ａと、当該巻芯部材１２ａに巻き回された袋１０が軸心方向に抜けることを防止するために巻芯部材１２ａの軸心方向両端に対向して取り付けられた円板部材１２ｂ，１２ｂとから構成される（即ち、ボビン形態に形成される）。ここで、本実施形態における枠体１２は、巻回した状態の袋１０の取り扱いを容易にすると共に形を保つために上側と下側との双方に円板部材１２ｂを備えるボビン形状としたが、これに特に限られるものでなく、容器４を処理対象液中に浸漬したり、処理対象液中から取り出す際に形を保ち運搬し易くするには少なくとも下側の円盤部材１２ｂを備えておれば足りる。
【００５９】
円板部材１２ｂは、処理対象の液体が通過可能であって袋１０に接触し易くなっていることが望ましく、本実施形態では、巻芯部材１２ａの端部が取り付けられる中心部分を除く外縁部に孔１２ｃ，…，１２ｃが設けられる。なお、図３から図５において、孔１２ｃは上側の円板部材１２ｂに図示されており、下側の円板部材１２ｂへの図示は省略されているが、下側の円板部材１２ｂにも処理対象液が通過するための孔１２ｂが設けられることは言うまでもない。また、処理対象の液体が通過可能であるようにするための円板部材１２ｂの態様は、上述のように孔１２ｃ，１２ｃ，…を形成することに限られるものではなく、例えば円板部材１２ｂ全体を格子部材（網部材）によって形成するようにしても良い。
【００６０】
また、円板部材１２ｂには、容器４に電子供与体物質３を供給・補給するための仕組みの一部であるコネクタ部５とチューブ６とを当該円板部材１２ｂを貫通させて接続させるための孔が設けられるようにしても良い。なお、本実施形態では、上述の孔１２ｃ，１２ｃ，…を通過することによってコネクタ部５とチューブ６とが接続する。
【００６１】
そして、微生物への電子供与体供給装置１は、枠体１２の巻芯部材１２ａに巻き回された状態における内側の巻きの袋１０の外周面と外側の巻きの袋１０の内周面とが密着しないようにスペーサー１３を備える。
【００６２】
スペーサー１３は、枠体１２に巻き回された際の内側の巻きと外側の巻きとの袋１０同士の間に空隙を確保しつつこれら袋１０同士の密着を防ぐためのものであり、袋１０からの電子供与体物質３の通過・放出を妨げないものであれば、具体的な材料や形態などは特定の態様に限定されるものではない。また、内側の巻きと外側の巻きとの袋１０同士の少なくとも密着を防ぐことができれば、袋１０同士の間隔として必要とされる最低寸法などの条件はない。なお、枠体１２に巻き回された状態での袋１０同士の密着を防ぎつつ袋１０同士の間における空隙を確保するため、スペーサー１３自体が空隙が多いものであったり、スペーサー１３による空間の占有が少ないものであったりすることが望ましい。なお、スペーサー１３の働きとしては、袋１０同士が多くの部分において密着することを防ぐことができれば良く、袋１０同士が部分的に接触していても構わない。
【００６３】
スペーサー１３としては、具体的には例えば、本実施形態のように袋１０の一方の外側面に長手方向に沿って取り付けられた厚さ５〜１０〔mm〕程度の帯状の三次元織物（例えば、旭化成せんい株式会社製・フュージョン）や、袋１０が枠体１２に巻き回された状態で中心部に巻き芯部材１２ａを貫通させて内側の巻きと外側の巻きとの間に配置される三次元織物や樹脂や金属製のＣ形のリングや（この場合、円板部材１２ｂが巻芯部材１２ａに対して着脱可能であることが必要である）、袋１０の一方の外側面に長手方向に沿って取り付けられたり袋１０内に長手方向に貫入されて備えられたりして袋１０が枠体１２に巻き回される際に袋１０同士が密着しないように内側の巻きと外側の巻きとの袋１０同士の間隔が調整されて袋１０が巻芯部材１２ａに巻き回されるようにする変形可能な（可塑性の）金属や樹脂製のパイプなどが挙げられる。なお、枠体１２に巻き回された際の袋１０同士が多くの部分において密着しなければ良いので、スペーサー１３は、帯状である袋１０の一方の外側面の長手方向における側方縁部の一方若しくは両方或いは長手方向における中央に設けられるようにしても良いし、長手方向の全長に亘って連続的に設けられるようにしても適当な間隔をあけて部分的(断続的)に設けられるようにしても良い。また、スペーサー１３は、加熱・加圧による溶着や接着剤での接着や縫製などによって袋１０に取り付けられるようにしても良いし、袋１０に対して固定的に取り付けられること無く袋１０同士の間に単に配置されたり袋１０と一緒に巻き回されて当該袋１０同士の間に巻き込まれるのみであるようにしても良い。
【００６４】
さらに、枠体１２の巻芯部材１２ａに巻き回された袋１０の巻き回しが解けてしまわないように、巻き回された袋１０を取り囲んで結束具１４が取り付けられる。結束具１４は、袋１０の巻き状態を維持し得るものであれば材料や形態などは特定の態様に限定されるものではなく、具体的には例えば樹脂製のバンドが用いられ得る。なお、例えばスペーサー１３として可塑性の金属製のパイプを用いた場合などで枠体１２に巻き回された袋１０の巻き回しが解けてしまうことがない場合には、結束具１４を用いないようにしても良い。
【００６５】
ここで、袋１０を例えば不織布で形成するようにした場合や、スペーサー１３を三次元織物で構成するようにした場合には、これら不織布や三次元織物が微生物を担持する担体としての機能を果たし得る。しかしながら、微生物をより一層積極的に担持するようにするため、本発明の微生物への電子供与体供給方法においては、容器４と袋１０との間や袋１０の外側に担体を更に設け、当該担体に微生物を担持させるようにしても良く、このために本発明の微生物への電子供与体供給装置においては、容器４と袋１０との間や袋１０の外側に微生物を担持し得る担体を更に有するようにしても良い。微生物を固定する担体を備えることで、微生物を予め人工的に固定したり、処理対象の液体中に存在している微生物を担体に接触させて増殖させ定着させたりすることができる。
【００６６】
担体の材料は、微生物を固定し得るものであれば特定のものに限定されるものではなく、例えばコラーゲン，フィブリン，アルブミン，カゼイン，セルロースファイバー，セルローストリアセタート，寒天，アルギン酸カルシウム，カラギーナン，アガロース等の天然高分子、ポリアクリルアミド，ポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリル酸，ポリビニルクロリド，γ−メチルポリグルタミン酸，ポリスチレン，ポリビニルピロリドン，ポリジメチルアクリルアミド，ポリウレタン，光硬化性樹脂（ポリビニルアルコール誘導体，ポリエチレングリコール誘導体，ポリプロピレングリコール誘導体，ポリブタジエン誘導体等）等の合成高分子、またはこれらの複合体、或いは吸水性ポリマーが挙げられる。
【００６７】
ここで、担体の保水力や吸水力が高まるために微生物を良好な状態で担持させて目的とする成分の除去を効率良く行うことが可能になるので、担体として吸水ポリマーを用いることが好ましい。吸水性ポリマーとしては、具体的には例えばポリアクリル酸，ポリアスパラギン酸，ポリグルタミン酸やそれらの改変物、ポリエチレングリコール改変物等が挙げられる。なお、ここで言う改変物とは、イオン性基をもつ高分子を高分子の一部に架橋させた物である。
【００６８】
なお、担体は、例えば板状や袋状に形成して容器４や袋１０とは別体のものとして備えられるようにしても良いし、容器４や袋１０と一体のものとして備えられるようにしても良い。担体を容器４と一体のものとする場合には、例えば、容器４（非多孔性膜２を含む）の表面を起毛処理して担体とするようにしても良いし、容器４の表面に担体を塗布するようにしても良い。また、担体を袋１０と一体のものとする場合には、例えば、袋１０（例えば不織布で形成される）の外側面や内側面を起毛処理して担体とするようにしても良いし、袋１０（例えば不織布で形成される）の外側面や内側面に担体を塗布するようにしても良い。
【００６９】
担体を備えるようにすることで、微生物を当該担体に積極的に固定することができ、処理対象の液体の流れによって微生物が流さたり拡散したりすることを防ぐことができる。したがって、あらゆる環境下において、活性の対象とする微生物の活性を長期に亘って持続させることができると共に制御をし易くすることができる。
【００７０】
また、本発明の微生物への電子供与体供給方法においては、容器４内に収容されると共に電子供与体物質３を浸透させる液体浸透部材を更に設け、当該液体浸透部材に浸透させながら電子供与体物質３を非多孔性膜２に供給するようにしても良く、このために本発明の微生物への電子供与体供給装置においては、容器４内に収容されると共に電子供与体物質３を浸透させる液体浸透部材を更に有するようにしても良い。
【００７１】
液体浸透部材の材料は、特定のものに限定されるものではなく、電子供与体物質３を毛管現象によって拡散させることができるものであれば良い。液体浸透部材として用いられ得る材料としては、例えば、多孔質体，繊維状物質，粉体などが挙げられる。より具体的には、多孔質体としては金属多孔質体，セラミックス多孔質体，可撓性を有するプラスチック多孔質体などが挙げられ、繊維状物質としては濾紙等の紙，不織布，その他発泡体などが挙げられる。また、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、塩化ビニールスポンジ、天然ゴムスポンジ、シリコンゴムスポンジ、セルローススポンジなども挙げられる。
【００７２】
液体浸透部材は、例えば上述に挙げたものの中から材料が適宜選択され、当該液体浸透部材に浸透する電子供与体物質３を容器４の非多孔性膜２で構成される徐放面全体に対して供給できる形状・形態と大きさとに形成されることが好ましいと共に、容器４を内部に収容した袋１０が枠体１２に巻き回される際に障害にならない形状・形態と大きさとに形成される。具体的には例えば、液体浸透部材は、枠体１２に巻き回される際の障害にならない程度の可撓性を有する材料で形成される場合には非多孔性膜２部分と概ね同じ形状及び大きさを備える板状に形成されて当該非多孔性膜２部分に配置されて容器４内に収容される、枠体１２に巻き回されるには可撓性が十分でない材料で形成される場合には幅若しくは直径が適当に調整された短冊状若しくは棒状に形成されて長手方向を枠体１２の巻芯部材１２ａの軸心方向に合わせて非多孔性膜２部分に横並びに配置されて容器４内に収容される。なお、液体浸透部材の厚さ若しくは直径は、電子供与体物質３の望ましい浸透容量と容器４・袋１０を枠体１２に巻き回す際の支障とを考慮して適宜調整される。
【００７３】
なお、液体浸透部材は、非多孔性膜２で構成される徐放面の拡がりも考慮しつつ、容器４の電子供与体物質３が充填される空間（本実施形態では、区分空間４ｃ）の概ね全体に拡がって設けられるようにしても良いし、前記空間のうちの一部のみに設けられるようにしても良い。ここで、液体浸透部材を前記空間のうちの一部のみに設ける場合には、容器４に設けられたコネクタ部５の周辺を除くようにして液体浸透部材を設けるようにすることにより、コネクタ部５の容器４内と連通する開口部５ａと液体浸透部材との間に空間が形成され易くなるので、容器４内で発生したガスが前記開口部５ａから排出され易くなるという利点がある。
【００７４】
容器４内に液体浸透部材を設けることにより、容器４内における電子供与体物質３の流通経路が確保されて電子供与体物質３の充填・保持状態が確保され、非多孔性膜２に対して電子供与体物質３をより一層確実に供給することが可能になる。また、容器４内に液体浸透部材を設けると共に液体浸透部材と容器４の非多孔性膜２とを全面若しくは略全面に亘って面接触(密着)させてこれらがラミネートされた状態であるように構成・形成することにより、容器４を薄くすると共に液体浸透部材を介して非多孔性膜２の全面に対して電子供与体物質３を良好に供給することが可能になる。
【００７５】
なお、上述の担体や液体浸透部材が芯材として機能し、処理対象液体中において電子供与体物質３が充填された状態の容器４を支えて帯状の形状を維持することが可能である場合には、上述の構成のように容器４を袋１０に収容して枠体１２に巻き回すようにしても良いし、容器４を袋１０に収容せずにそのまま枠体１２に巻き回すようにしても良い。
【００７６】
担体や液体浸透部材と容器４及び袋１０とに纏わる構成の縦断面図を図６に示す。図６(Ａ)に示す例では、容器４と袋１０との間に容器４を挟んで二枚の担体８，８を備えるようにしていると共に容器４内に液体浸透部材９を備えるようにしている。そして、本発明においては担体８や液体浸透部材９を備えないようにしても良く、容器４内に液体浸透部材９を備える一方で担体８を備えないようにした場合の縦断面図を同図(Ｂ)に、容器４と袋１０との間に容器４を挟んで二枚の担体８，８を備える一方で液体浸透部材９を備えないようにした場合の縦断面図を同図(Ｃ)に、さらに、担体８も液体浸透部材９も備えないようにした場合の縦断面図を同図(Ｄ)にそれぞれ示す。
【００７７】
次に、本発明において活性の対象とする微生物（また、担体を有する構成にする場合には当該担体に担持させる微生物）としては例えば脱窒菌が挙げられる。脱窒菌としてはこの種の分野で従来から知られているもの並びに働きが同様であれば新規のものを使用することができ、具体的には例えば、
Paracoccus pantotrophus、
Paracoccus denitrificans、
Alcaligenes eutrophus、 A. faecalis、
Alcaligenes sp.Ab-A-1、 Ab-A-2、 G-A-2-1(FERM P-13862、 P-13860、P-13861)＊
Pseudomonas denitrificans
などが挙げられる。
【００７８】
また、本発明において活性の対象とする微生物（また、担体を有する構成にする場合には当該担体に担持させる微生物）としてはアンモニア酸化菌も挙げられる。アンモニア酸化菌としてはこの種の分野で従来から知られているもの並びに働きが同様であれば新規のものを使用することができ、具体的には例えば、
Nitrosomonas  europaea、
Nitrosomonas  europaea、 N.marina＊、
Nitrosococcus oceanus＊、 N.mobilis、
Nitrosospira briensis、
Nitroso lobus multiformis、
Nitrosovibrio tenuis
などが挙げられる。
【００７９】
本発明において活性の対象とする微生物（また、担体を有する構成にする場合には当該担体に担持させる微生物）としては更に亜硝酸酸化菌も挙げられる。亜硝酸酸化菌としてはこの種の分野で従来から知られているもの並びに働きが同様であれば新規のものを使用することができ、具体的には例えば、
Nitrobacter winogradskyi N. hamburgensis
Nitrospina gracilis＊
Nitrococcus mobilis＊
Nitrospira marina＊
などが挙げられる。
【００８０】
なお、上記において＊を付した菌株は海水の処理にのみ適用できる菌株であり、＊を付していない菌株は淡水の処理にのみ適用できる菌株である。アンモニア酸化菌であるN.europaea及び亜硝酸酸化菌であるN.winogradskyiは淡水で用いることができるものと海水や汽水で用いることができるものとが存在する。また、寄託番号が付された菌株は出願人によって寄託済の菌株である。
【００８１】
アンモニア酸化菌はアンモニア（アンモニウムイオン）を亜硝酸イオンに変換（酸化）する好気性微生物であり、脱窒菌は硝酸イオンや亜硝酸イオンを窒素ガスに変換（還元）する嫌気性微生物である。
【００８２】
すなわち、自然環境に元より存在するアンモニア酸化菌を活性させたりアンモニア酸化菌を担体に担持させたりした微生物への電子供与体供給装置１を好気性条件下で使用することにより、アンモニアが亜硝酸イオンに変換されて悪臭が抑えられる。
【００８３】
また、自然環境に元より存在する脱窒菌を活性させたり脱窒菌を担体に担持させたりした微生物への電子供与体供給装置１を嫌気性条件下で使用することにより、硝酸イオンと亜硝酸イオンとが無害な窒素ガスに変換される。
【００８４】
また、アンモニア酸化菌と脱窒菌とを組み合わせて用いることにより、アンモニアと硝酸イオン及び亜硝酸イオンとが除去可能になる。なお、好気性微生物であるアンモニア酸化菌に対して酸素を供給すると嫌気性微生物である脱窒菌の機能は低下するものの、この場合には、脱窒菌は電子供与体供給装置１内の好適な領域、即ち、酸素が供給されている位置から離れた嫌気性領域に局所的に偏在して脱窒を行う。本発明では具体的には例えば、容器４を内部に収容した袋１０を枠体１２に巻き回した状態において内側の巻き位置になる容器４の区分空間４ｃ内に嫌気性微生物である脱窒菌の活性に必要な電子供与体物質３を充填すると共に外側の巻き位置になる容器４の区分空間４ｃ内に好気性微生物であるアンモニア酸化菌の活性に必要な電子供与体物質３を充填して枠体１２の周囲において曝気をすることにより、外側の好気性のアンモニア酸化菌と内側の嫌気性の脱窒菌との各々に対して好適な環境が提供されて双方の活性が促進されてアンモニアと硝酸イオン及び亜硝酸イオンとの除去が効率的に行われる。
【００８５】
また、亜硝酸酸化菌は亜硝酸イオンを硝酸イオンに酸化する微生物であり、この菌を担持させることによって脱窒反応がより一層効率的に起こるようになる。
【００８６】
上記した菌については、処理対象の液体中に元より存在するものと想定して単一の種類の菌を活性の対象にするようにしても良いし、複数の種類の菌を活性の対象にするようにしても良いし、また、単一の種類の菌を担体に予め担持させるようにしても良いし、複数の種類の菌を併用して担体に予め担持させるようにしても良い。
【００８７】
以上のように構成された微生物への電子供与体供給装置１によれば、容器４内に充填された電子供与体物質３が非多孔性膜２を透過して容器４を覆う袋１０内に徐放され、袋１０内で拡散しながら袋１０内外の電子供与体を必要とする微生物に電子供与体物質３が供給される。すなわち、微生物を利用した処理が行われる液体の中であって微生物の活性の制御が必要とされる液体の中に微生物への電子供与体供給装置１を配置すれば、電子供与体物質３を自律的に一定速度で緩やかな徐放性をもたせながら微生物の近くに拡散させて供給することができ、処理対象の液体中に元より存在する種々の微生物或いは担体等を利用して予め担持された微生物の活性を制御して微生物を活用することができる。
【００８８】
そして、本発明の微生物への電子供与体供給装置は、例えば、水槽内に設置されて当該水槽内の淡水・海水・汽水を処理対象の液体として脱窒などを行ったり、或いは、水槽内の淡水・海水・汽水の処理循環ラインの途中（濾過槽内やパイプ内など）に設置されてそこを通過する淡水等を処理対象の液体として脱窒などを行ったりするものとして用いられ得る。なお、装置の設置場所において枠体１２を回転させたり上下させたりして姿勢変更や移動をさせることによって容器４・袋１０と処理対象の液体との接触効率を向上させることが可能であるので、電子供与体供給装置として枠体１２の姿勢を変更させたり移動させたりする機構を更に備えるようにしても良い。この場合には、コネクタ部５やチューブ６が電子供与体供給装置１の姿勢変更や移動に対応する仕組みを備えるようにしたり、定期的にコック５ｃを閉めると共にコネクタ部５の開口部５ｂからチューブ６の支管６ｂを取り外して枠体１２の姿勢を変更させたり移動させたりするようにしたりなどすることが考えられる。
【００８９】
以上の構成を有する本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置１によれば、容器４内に充填された（そして、上述の実施形態では、液体浸透部材に浸透した）電子供与体物質３は、非多孔性膜２の分子透過性能に支配される速度で徐放される。そして、本発明の微生物への電子供与体供給方法及び電子供与体供給装置の、電子供与体物質３を充填した容器４を（さらに、上述の実施形態では、当該容器４を袋１０に収容した上で）枠体１２に巻き回すという構造によれば、電子供与体物質３を非多孔性膜２から広い範囲で緩やかに放出させて装置の全体に亘って電子供与体物質３を供給することができるので、電子供与体物質３を徐放させる処理面の面積を大きなものとしながらも装置の占有スペースをコンパクトにすることが可能であり、また、例えばバイオリアクターとしての電子供与体供給装置の大型化が可能である。さらに、電子供与体物質３の非多孔性膜２の透過速度を、非多孔性膜２の分子透過性能を決定する要素である膜材料や膜厚，表面積などで調整することによって電子供与体物質３を常時緩やかに供給して微生物の活性を制御することができる。したがって、電子供与体物質３の供給量を一定量に維持するための設備を備える必要がないと共に供給・補給状態等を常時管理する必要がなく、従来のように供給・補給状態等を常時管理してポンプや制御装置で供給量を制御する場合と比べて設備コストやランニングコストを大幅に低減させることが可能になる。
【００９０】
なお、上述の実施の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるが本発明の実施の態様は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態では容器４に電子供与体物質３を供給・補給する仕組み（コネクタ部５，チューブ６，タンク７）を有するものとして構成されているが、この電子供与体物質３を供給・補給する仕組みを有しない構成としても構わない。この場合には、容器４は内部に電子供与体物質３が充填された状態で封止される（容器４にコネクタ部５は設けられない）。そして、内部に充填された電子供与体物質３を使い切ったときには、電子供与体物質３が充填されて封止された新しい容器４と交換することで継続的に微生物への電子供与体供給装置として機能させることができる。
【００９１】
また、上述の実施形態では容器４に仕切り４ｂ，４ｂ，…（２ｂ，２ｂ，…）が適当な間隔で設けられて容器４内の空間が区分空間４ｃ，４ｃ，…に区分(分断)されるようにしているが、仕切り４ｂ，４ｂ，…（２ｂ，２ｂ，…）は設けられなくても、即ち、容器４内の空間は連続する一つの空間であるようにしても構わない。この場合でも、電子供与体物質３は容器４内に充填され得ると共に非多孔性膜２から徐放され得る。なお、この場合、容器４に電子供与体物質３を供給・補給する仕組みとしてのコネクタ部５とチューブ６の支管６ｂとは、一つの容器４に対して一組のみ設けられるようにしても良いし、一つの容器４に対して適当な間隔をあけて複数組設けられるようにしても良い。
【００９２】
また、上述の実施形態では容器４を袋１０に収容するように構成されているが、上述した通り、担体や液体浸透部材を有する構成としてこれが芯材として機能して処理対象液体中において電子供与体物質３が充填された状態の容器４を支えて帯状の形状を維持することが可能である場合には、容器４を袋１０に収容することなくそのまま枠体１２に巻き回すようにしても良い。なお、担体や液体浸透部材を芯材として機能させて容器４の形状を維持して袋１０を用いない場合には、スペーサー１３を容器４に取り付けるようにしても良い。
【００９３】
また、上述の実施形態ではスペーサー１３を袋１０に取り付けるように構成されているが、スペーサー１３が芯材として機能して処理対象液体中において電子供与体物質３が充填された状態の容器４を支えて帯状の形状を維持することが可能である場合には、上述の構成のように容器４を袋１０に収容すると共にスペーサー１３を袋１０に取り付けて枠体１２に巻き回すようにしても良いし、スペーサー１３を容器４に取り付けると共に容器４を袋１０に収容せずにそのまま枠体１２に巻き回すようにしても良い。
【００９４】
また、上述の実施形態では微生物を積極的に担持し固定するために袋１０やスペーサー１３とは別体の担体を備えるように構成されているが、上述した通り袋１０やスペーサー１３が微生物を担持する担体として機能し得る場合などには、別体の担体を備えないようにしても良い。
【００９５】
また、上述の実施形態では非多孔性膜２に対して電子供与体物質３をより一層確実に供給するために容器４内に液体浸透部材を設けるように構成されているが、本発明において液体浸透部材を設けることは必須の構成ではなく、すなわち、液体浸透部材をたとえ設けない場合でも非多孔性膜２に対して電子供与体物質３を供給することは可能であり、液体浸透部材を設けないようにしても良い。
【００９６】
また、上述の実施形態では容器４・袋１０がボビン形態を有する枠体１２に巻き回されるものとして構成されているが（この場合の枠体１２は巻き回し枠体と言える）、容器４・袋１０の集積態様の形成の仕方はこれに限られるものではなく、例えば、帯状の容器４・袋１０が必要に応じて底板や天板を有する円筒容器内に巻かれて収容されるようにしても良いし（この場合の枠体は巻き込み枠体若しくは巻き込み容器と言える）、必要に応じて底板や天板を有する角筒容器内に九十九折り状に畳まれて収容されるようにしても良い（この場合の枠体は折り込み枠体若しくは折り込み容器と言える）。なお、円筒容器内や角筒容器内に収容する場合のこれら円筒容器や角筒容器は処理対象の液体が通過可能な周壁・側壁や底板や天板を有することが好ましい。なお、円筒容器内や角筒容器内に容器４・袋１０を収容する場合で当該容器４・袋１０の集積態様が解けてしまうことがない場合には、結束具１４を用いないようにしても良い。
【００９７】
また、上記のように底板及び周壁・側壁を有する円筒容器内や角筒容器内に袋１０を収容する場合には特に、スペーサー１３として例えばガラス多孔質やセラミック多孔質等の多孔性ビーズ或いは砂などを用いるようにしても良い。すなわち、底板及び周壁・側壁を有する円筒容器内や角筒容器内に袋１０同士が接触しないように間隔をあけて巻いたり九十九折りをしたりして袋１０を配置してから袋１０同士の間の空間に多孔性ビーズ或いは砂などを詰めるようにしても良い。なお、スペーサー１３として多孔性ビーズを用いた場合には、当該多孔性ビーズの材料を適当に選択することによって当該多孔性ビーズを微生物の担体としても機能させることができる。また、スペーサー１３として多孔性ビーズ或いは砂などを詰める場合で、これら多孔性ビーズ等が帯状の形状を維持し得る程度に容器４を支えることができる場合には、袋１０を用いないようにしても良い。
【００９８】
また、本発明で使用され得る電子供与体物質３や微生物は上述の説明において挙げたものに限定されるものではなく、処理対象の液体に対して行う処理内容に応じて微生物を選択すると共に当該微生物に供給するのに適当な電子供与体物質３を選択すれば良い。
【符号の説明】
【００９９】
１  微生物への電子供与体供給装置
２  非多孔性膜
３  電子供与体物質
４  容器
５  コネクタ部
６  チューブ
７  タンク
８  担体
９  液体浸透部材
１０  袋
１２  枠体
１３  スペーサー
１４  結束具
【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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