(57)【要約】  原水取水口５０１を備えた原水取水部１００、前処理部２００、逆浸透膜モジュールを備えた逆浸透膜ろ過部３００をこの順に有し、逆浸透膜モジュール１１を透過した逆浸透膜透過水を系外に取り出す透過水出口５０２と透過しなかった逆浸透膜非透過水を系外に取り出す濃縮水出口５０３とを有する逆浸透膜ろ過プラントを運転するとき、原水取水口５０１より下流かつ濃縮水出口５０３より上流の間の少なくとも１つの場所を流れる水を分取し、分割可能な通水容器１６に通水し、所定の頻度で通水容器１６の一部を分割して通水面上のバイオフィルム量測定を継続的に実施し、バイオフィルム量の推移に基づき逆浸透膜ろ過プラントの運転制御を行う。  より簡便なバイオフィルム形成速度のモニタリング方法を提供する。また、その方法を用いて、逆浸透膜ろ過プラントの運転制御もより簡便に行えるようにする。
2014058041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水取水口を備えた原水取水部、前処理部、逆浸透膜モジュールを備えた逆浸透膜ろ過部、をこの順に有し、前記逆浸透膜モジュールを透過した逆浸透膜透過水を系外に取り出す透過水出口と、前記逆浸透膜モジュールを透過しなかった逆浸透膜非透過水を系外に取り出す濃縮水出口とを有する逆浸透膜ろ過プラントを運転する方法であって、
前記原水取水口より下流かつ前記濃縮水出口より上流の間の少なくとも１つの場所を流れる水を分取し、該分取した水を、流れ方向に分割可能な通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置に通水し、該通水容器の一部を分割して取出し通水面上のバイオフィルム量を継続的に測定し、該バイオフィルム量の推移に基づいて、前記原水取水部、前記前処理部、および前記逆浸透膜ろ過部からなる群から選ばれる少なくとも１つの運転制御を行う逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項２】
前記通水容器が単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端に接続部が設けられている請求項１に記載の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項３】
前記通水容器が筒状の単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端にネジ溝が設けられている請求項１または２に記載の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項４】
前記通水容器が単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端で嵌合式接続部材が設けられている請求項１または２に記載の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項５】
ナノろ過膜または逆浸透膜の膜片を、膜の原水側が単位通水容器の内向きになるようにして、前記単位通水容器の通水面側に配置している請求項１〜４のいずれかに記載の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項６】
前記通水容器が、軟質素材で形成された筒状物である請求項１に記載の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項７】
前記通水容器が、前記通水容器の外側から着脱可能な固定部を複数有し、前記固定部は前記通水容器の内側でバイオフィルム形成基材を保持する手段を有する請求項１に記載の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項８】
前記固定部の、前記バイオフィルム形成基材を保持する手段が、ネジ式または嵌合式による接続である逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項９】
前記通水容器が遮光性を有する請求項１〜８のいずれかに記載の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法。
【請求項１０】
通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置であって、前記通水容器が筒状の単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端にネジ溝が設けられているバイオフィルム形成モニタリング装置。
【請求項１１】
通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置であって、前記通水容器が単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端で嵌合式接続部材が設けられているバイオフィルム形成モニタリング装置。
【請求項１２】
ナノろ過膜または逆浸透膜の膜片を、膜の原水側が内向きになるようにして、前記単位通水容器の通水面側に配置している請求項１０または１１に記載のバイオフィルム形成モニタリング装置。
【請求項１３】
通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置であって、前記通水容器は前記通水容器の外側から着脱可能な固定部を複数有し、前記固定部は前記通水容器の内側でバイオフィルム形成基材を保持する手段を有する請求項１０〜１２のいずれかに記載のバイオフィルム形成モニタリング装置。
【請求項１４】
前記固定部の、前記バイオフィルム形成基材を保持する手段が、ネジ式または嵌合式による接続である請求項１３に記載のバイオフィルム形成モニタリング装置。
【請求項１５】
通水容器が遮光性を有する請求項１０〜１４のいずれかに記載のバイオフィルム形成モニタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水、かん水、下廃水処理水等の原水を脱塩処理するときの水質評価技術に関し、特に原水のバイオフィルム形成をモニタリングする装置、及びその評価結果に基づく逆浸透膜ろ過プラントの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
逆浸透膜を用いた膜ろ過プロセスは、海水の淡水化をはじめ、多くの産業や水処理分野で応用され、競合する他の分離操作に比べて、分離性能やエネルギー効率などの点で、優位性が実証されてきている。他方で、逆浸透膜ろ過プロセスでは、被処理水側（逆浸透膜非透過水側）の膜面上で微生物がバイオフィルムのかたちで増殖し、逆浸透膜の操作圧力を上昇させたり、逆浸透膜の透水量や分離性能を低下させたりすること、すなわちバイオファウリングが運転上問題となっている。ここで、「バイオフィルム」とは、水が流れるときに管壁や逆浸透膜面上に微生物により形成される構造体であり、主として多糖類やタンパク質などからなる細胞外ポリマー物質と細菌とからなるものであり、身近な例としては、台所の「ぬめり」などがある。【０００３】
バイオフィルムの形成をモニタリングする従来技術としては、特許文献１や特許文献２に示されているように、逆浸透膜ろ過部に供給される原水、あるいは、逆浸透膜ろ過部を非透過で排出された濃縮原水から分岐させた分流に、通水カラムを取り付け、バイオフィルム形成基材を通水カラムの内部に通水の流れに沿って配置し、定期的にバイオフィルム形成基材を通水カラムから取り出して、基材上のバイオフィルム量をＡＴＰ（アデノシン三リン酸）量に基づいて評価する方法が、また、その評価結果を基に、逆浸透膜ろ過プラントの運転制御を行うものが公知である。【０００４】
例えば特許文献１では、バイオフィルム量評価のため、図５に示すようなバイオフィルム形成モニタリング装置が提案されている。また、バイオフィルム形成モニタリング装置に装填するバイオフィルム形成基材としては、例えば図６〜図８に記載のものが提案されている。【０００５】
図５に示す従来技術のバイオフィルム形成モニタリング装置では、バイオフィルム形成基材５５ａを収容した通水容器５４と、通水容器５４の上流側の流量調整バルブ５６と、下流側の流量計５１とで構成され、それぞれホース５０で接続される。通水容器５４の両端には、ワンタッチ式ジョイント５２が設けられ、バイオフィルム形成モニタリング装置から通水容器５４を着脱することができる構造となっている。なお矢印５８は、原水または濃縮原水が流れる方向を表す。【０００６】
通水容器５４の内部には、バイオフィルム量測定用の表面を提供する通水容器とは独立のバイオフィルム形成基材が収容されている。バイオフィルム形成基材としては、図６，図７に示すような“テフロン”（登録商標）リング５５ａや、図８に示すような逆浸透膜片５５ｂが挙げられる。【０００７】
“テフロン”（登録商標）リング５５ａは、図７に示すように、片方にリングフックのついたステンレス棒５７に挿入され、通水容器５４内に積み重ねて収容し通水容器開閉部５３で密閉され、外表面及び内表面が通水可能な構造にする。バイオフィルム量の評価に際しては、流量調整バルブ５６を閉止し、通水容器５４の通水容器開閉部５３を開け、ステンレス棒５７をつまみ上げ、必要な量のリング５５ａ（通常２〜３個ずつ）をピンセットで取出し、そのリング内表面と外表面のバイオフィルム量を測定する。残りのリング５５ａは通水容器５４内に再収容し、通水を再開する。【０００８】
また、バイオフィルム形成基材として逆浸透膜片を用いるときは、図８に示すように、短冊状の逆浸透膜片５５ｂの分離機能層表面（ろ過時の原水側）が内側になるようにロールさせ、通水容器５４内の内壁に沿わせて、通水容器５４内に押し込み収容する。バイオフィルム量の評価に際しては、逆浸透膜片５５ｂの上端をピンセットでつまみ出し、一定量を切り出しサンプリングした後、残りを通水容器５４内に再収容し、通水を再開する。切り出した逆浸透膜片についてバイオフィルム量を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３８５７５号
【特許文献２】特開２０１１−２５５３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
かかる技術で開示されているバイオフィルム量評価では、通水容器、バイオフィルム形成基材が独立した構造であるため、通水容器からバイオフィルム形成基材のみを取り出し測定する工程が必要で、時間がかかる上に、現場でピンセットやハサミなど必要部材も多く使用し、作業が煩雑であった。また、バイオフィルム形成基材を取り扱う際には、落下や、作業中に誤って手でバイオフィルムに触れたり、物品等へ接触させないように細心の注意をする必要があり、不注意に接触した場合などは、測定精度が低下してしまうという問題があった。特に複数のバイオフィルム形成基材のバイオフィルム量を同時に測定する際などは、特に、複数のバイオフィルム形成基材のバイオフィルム量を測定する際などは、取り扱い、運搬等が煩雑となり、時間もかかるため、測定者に負担感を与えるものであった。【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、より簡便なバイオフィルム量のモニタリング装置を提供することを課題とする。また、その装置を用いて、逆浸透膜ろ過プラントの運転制御もより簡便に行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は次の構成を有する。すなわち、
原水取水口を備えた原水取水部、前処理部、逆浸透膜モジュールを備えた逆浸透膜ろ過部、をこの順に有し、前記逆浸透膜モジュールを透過した逆浸透膜透過水を系外に取り出す透過水出口と、前記逆浸透膜モジュールを透過しなかった逆浸透膜非透過水を系外に取り出す濃縮水出口とを有する逆浸透膜ろ過プラントを運転する方法であって、
前記原水取水口より下流かつ前記濃縮水出口より上流の間の少なくとも１つの場所を流れる水を分取し、該分取した水を、流れ方向に分割可能な通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置に通水し、該通水容器の一部を分割して取出し通水面上のバイオフィルム量を継続的に測定し、該バイオフィルム量の推移に基づいて、前記原水取水部、前記前処理部、および前記逆浸透膜ろ過部からなる群から選ばれる少なくとも１つの運転制御を行う逆浸透膜ろ過プラントの運転方法、である。【００１３】
また、本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置は次のいずれかの構成を有する。すなわち、
通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置であって、前記通水容器が筒状の単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端にネジ溝が設けられているバイオフィルム形成モニタリング装置、
または、
通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置であって、前記通水容器が単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端で嵌合式接続部材が設けられているバイオフィルム形成モニタリング装置、である。【００１４】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、前記通水容器が単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端に接続部が設けられていることが好ましい。【００１５】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、前記通水容器が筒状の単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端にネジ溝が設けられていることが好ましい。ここで、筒状とは、円筒形状または角筒形状を意味する。【００１６】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、前記通水容器が単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端で嵌合式接続部材が設けられていることが好ましい。【００１７】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、ナノろ過膜または逆浸透膜の膜片を、膜の原水側が単位通水容器の内向きになるようにして、前記単位通水容器の通水面側に配置していることが好ましい。【００１８】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、前記通水容器が、軟質素材で形成された筒状物であることが好ましい。【００１９】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、前記通水容器が、前記通水容器の外側から着脱可能な固定部を複数有し、前記固定部は前記通水容器の内側でバイオフィルム形成基材を保持する手段を有することが好ましい。【００２０】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、前記固定部の、前記バイオフィルム形成基材を保持する手段が、ネジ式または嵌合式による接続であることが好ましい。【００２１】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、前記通水容器が遮光性を有することが好ましい。【００２２】
本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置は、ナノろ過膜または逆浸透膜の膜片を、膜の原水側が内向きになるようにして、前記単位通水容器の通水面側に配置していることが好ましい。【００２３】
本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置は、通水容器からなるバイオフィルム形成モニタリング装置であって、前記通水容器は前記通水容器の外側から着脱可能な固定部を複数有し、前記固定部は前記通水容器の内側でバイオフィルム形成基材を保持する手段を有することが好ましい。【００２４】
本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置は、前記固定部の、前記バイオフィルム形成基材を保持する手段が、ネジ式または嵌合式による接続であることが好ましい。【００２５】
本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置は、通水容器が遮光性を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の方法によれば、逆浸透膜非透過側を流れる原水のバイオフィルム形成をモニタリングし、バイオフィルム量の推移に基づき逆浸透膜ろ過プラントを運転する方法において、通水容器の一部がバイオフィルム形成をモニタリングするためのバイオフィルム形成基材を兼ね、この通水容器の一部を分割して取出すことでバイオフィルム形成基材に直接触れるリスクが少なく、外側からハンドリングできるため、操作性が大幅に向上し、その結果、逆浸透膜ろ過プラントの運転制御をより簡便に行うことができる。【００２７】
単位通水容器を複数連結する態様では、通水容器の通水面がバイオフィルム形成基材を兼ねており、あるいは、バイオフィルム形成基材が通水容器の内側通水面に固定されており、通水容器とバイオフィルム形成基材が一体となっているため、通水容器を流れ方向に分割して取出すことによりバイオフィルム形成基材のサンプリングを容易に行うことができる。したがって、通水容器からのバイオフィルム形成基材の取り出しや再収容の操作が不要であり、バイオフィルム量評価の手順が簡素化されるうえ、評価系も大幅に簡素化することができ、準備、設営等が容易になる。【００２８】
また、バイオフィルム形成面が、表にでていないため、接触によるバイオフィルムのロスまたは汚染、異物の落下による汚染のリスクが低い。運搬に際しても、バイオフィルム形成面が、通水容器内面に配置しているため、通水容器の外側表面を直接手で持ったり、同一運搬容器に入れてバイオフィルム量評価を行う分析場所まで持ち運ぶことが可能となる。従って、清澄な専用の一時運搬容器を準備する必要がなくなり、操作性が大幅に向上した。分割可能な複数単位を連結したまま分析場所まで持ち運ぶことが可能となり、バイオフィルム量を評価する作業性を大幅に改良することができる。特に、逆浸透膜ろ過プラントにおける複数の地点や基材の評価を同時に行う際に、測定ストレスを大幅に低減することができる。【００２９】
また、この単位通水容器を複数連結する態様では、特に、単位通水容器またはこれらが複数連結した通水容器の接続部両端をテープで封止したり、専用のフタをしたり、あるいは、チャック付きポリ袋に収容して乾燥を防止した状態とすることで、サンプルを持ち帰ったり宅配便で輸送することで、逆浸透膜プラントから距離が離れた場所にある、研究所や分析室でも測定が可能であるという大きな利点も有する。【００３０】
バイオフィルムの回収、拭きとりに際してもピンセットや清澄な保持具などの専用物品を使用することなくバイオフィルムを滅菌綿棒などで回収することが可能となる。【００３１】
また、本発明によれば、通水容器とバイオフィルム形成基材が一体となっているため、通水容器内にリングなどの構造物やシート状の膜のみでの出し入れを行う必要がなくなるので、通水容器の径を、より小さくすることが可能であり、分取・通水する水量を削減することが可能である。【００３２】
また、特に、単位通水容器を複数連結する態様の場合は、継続評価の途中でもバイオフィルム形成基材の追加補充が容易に可能であり、当該基材のバイオフィルム形成量評価までの経過時間を把握できるようにしておけば、任意の期間において、限られたスペースと材料で、容易に評価を実施することもできる。【００３３】
本発明の、図９に例示した、通水容器の外側から着脱可能で、通水容器から分割可能な固定部を複数有し、前記固定部は前記通水容器の内側でバイオフィルム形成基材を保持する手段を有するバイオフィルム形成モニタリング装置によれば、通水容器の外側からの操作でバイオフィルム形成基材を直接取り出すことが可能であるため、従来技術に対して、基材の取り出しが大幅に簡素化できる。具体的には、バイオフィルム形成基材にもち手となる固定部を設けているため、評価時に通水容器を分断することなく、通水容器の外側からの操作でバイオフィルム形成基材のみを取り外すことができる。それに伴い、通水容器の上部または下部の接続を外す操作も不要となる。【００３４】
また、バイオフィルム形成基材には、もち手となる固定部に保持されているため、取り出したバイオフィルム形成基材の取扱い性が大幅に向上し、バイオフィルム形成面の誤接触によるバイオフィルムのロスまたは汚染の心配が大幅に減る。【００３５】
また、特に、バイオフィルム形成基材が綿棒の場合は、取り出した綿棒を、バイオフィルム懸濁用の滅菌水／蒸留水、あるいは、ＡＴＰ（アデノシン三リン酸）抽出液の入った液に浸漬させ綿棒をゆすったり、評価用容器の壁に綿棒を押し当てることで、形成されたバイオフィルムを直接液に分散させることができ、必要な物品数が減る上に、特許文献１で開示されているようなバイオフィルム形成基材からのバイオフィルム回収という工程が減り測定が簡素化する。【００３６】
特に、バイオフィルム形成基材を通水容器に固定する方法をネジによる締め付けにした場合には、バイオフィルム懸濁用の滅菌水／蒸留水、あるいは、ＡＴＰ抽出液の入った、固定部と同一ピッチのネジ溝が設けられた容器に装着すれば、バイオフィルム形成基材の保管・移送などの操作性も簡便となる。【００３７】
これらの効果で、バイオフィルム量測定の評価時間も短縮でき、評価結果に基づいた原水取水部、前処理部、および逆浸透膜ろ過部からなる群から選ばれる少なくとも１つの工程の運転制御も簡便に行うことができる。特に、複数サンプルの評価を同時に行う際に、測定ストレスを大幅に低減し、短時間に簡便、快適に評価することが可能となった。【００３８】
全体としてみれば、従来技術に比較して本発明の技術によれば、作業数が減り、接触する可能性のある物品数が減るため、バイオフィルムへの誤接触による剥離・ロスや汚染のリスクが大幅に減り、作業の煩雑さが大幅に解消され、測定精度が向上した。これらの効果で、バイオフィルム量測定の評価時間も短縮でき、バイオフィルム量の把握やバイオフィルム量の推移、さらにはバイオフィルム形成速度の算出が容易となり、正確性が向上した。さらに評価結果に基づいた原水取水部、前処理部、および逆浸透膜ろ過部からなる群から選ばれる少なくとも１つの工程の運転制御も簡便かつ精度良く行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の運転方法を適用する逆浸透膜ろ過プラントの実施形態の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明で使用するバイオフィルム形成モニタリング装置の一例を示す模式図である。
【図３】本発明で使用するバイオフィルム形成モニタリング装置を構成する分割可能な通水容器の一例を示す模式図である。
【図４】本発明で使用するバイオフィルム形成モニタリング装置を構成する分割可能な通水容器の他の例を示す模式図である。
【図５】従来技術のバイオフィルム形成モニタリング装置を例示する模式図である。
【図６】従来技術のバイオフィルム形成基材を例示する模式図である。
【図７】図６のバイオフィルム形成基材を連ねた模式図である。
【図８】従来技術の他のバイオフィルム形成基材を例示する模式図である。
【図９】本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置の実施形態の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、さらに詳しく本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法について説明する。
【００４１】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、原水取水口より下流かつ逆浸透膜濃縮水出口より上流の間の少なくとも１つの場所を流れる水を分取し、この分取した水の通水容器内の流水下に、バイオフィルム形成基材を配しておき、バイオフィルム形成基材上のバイオフィルム量を継続的に測定し、そのバイオフィルム量の推移に基づいて、プラントの運転方法を制御する運転方法であって、特に、通水容器として、流れ方向に分割可能な通水容器を用いることを特徴とする。
【００４２】
以下、図を例示し、本発明について詳しく説明するが、本発明の内容はこの図に限定されるものではない。図１に、本発明の運転方法を採用している海水淡水化用の逆浸透膜プラントのフロー図の一例を、図２に、本発明で使用するバイオフィルム形成モニタリング装置の模式図の一例をそれぞれ示す。
【００４３】
図１において、逆浸透膜ろ過プラントは、原水取水部１００、前処理部２００および逆浸透膜ろ過部３００を有し、さらに詳しくは水の流れる順に沿って上流側から、原水取水口５０１、取水管１、取水ポンプ２、砂ろ過装置６、中間槽７、保安フィルター８、高圧ポンプ２９、逆浸透膜モジュール１１、逆浸透膜非透過水排出流路、濃縮水出口５０３の順に接続、構成されている。原水取水部１００は、取水管１、取水ポンプ２、必要に応じて次亜塩素酸溶液貯槽３および次亜塩素酸溶液供給ポンプ２１を含む。前処理部２００は、砂ろ過装置６、浮上分離装置、限外ろ過膜や精密ろ過膜、ルース逆浸透膜などの分離膜装置等からなる前処理装置と、中間槽７、必要に応じて凝集剤溶液貯槽４、ｐＨ調整溶液貯槽５、凝集剤溶液供給ポンプ２２、ｐＨ調整溶液供給ポンプ２３を含む。また逆浸透膜ろ過部３００は、高圧ポンプ２９、逆浸透膜モジュール１１、必要に応じて保安フィルター８、亜硫酸水素ナトリウム溶液貯槽９、殺菌剤溶液貯槽１０、亜硫酸水素ナトリウム溶液供給ポンプ２４、殺菌剤溶液供給ポンプ２５を含む。また原水取水口５０１は取水管１の先端部、濃縮水出口５０３は逆浸透膜非透過水が逆浸透膜ろ過プラントから系外へ排出される出口である。
【００４４】
上記原水取水部１００において、取水は直接、海の表層部分から行っても良いし、いわゆる深層水をくみ出しても構わない。表層取水の場合は、砂ろ過等の前処理を行うに先立ち、スクリーン等を用いて処理し、海草やクラゲ、魚類の侵入を阻止しておくことが好ましい。また、海底砂層などをフィルターとして用いる浸透取水法により取水しても良い。くみ出した海水は、一旦沈殿池などで砂などの粒子を分離しておいても良い。
【００４５】
取水ポンプ２の上流の地点では、取水管１やその下流工程の配管におけるバイオフィルム形成や貝や海草などの海棲生物の固着を防止する目的で、必要に応じて連続的に、または、間欠的に次亜塩素酸溶液貯槽３の次亜鉛素酸溶液が、次亜塩素酸溶液供給ポンプ２１により殺菌剤として添加される。用いる殺菌剤としては、酸化性の殺菌剤、たとえば、遊離塩素を発生させ得る薬剤である次亜素酸ナトリウム溶液が一般に用いられているが、同等の目的が達成されるものであれば、次亜鉛素酸溶液以外の殺菌剤や硫酸などの薬品を用いても良い。
【００４６】
取水ポンプ２と砂ろ過装置６との間の地点では、砂ろ過やＵＦ膜、浮上分離装置による固液分離などの前処理の促進用に必要に応じて、凝集剤溶液貯槽４の凝集剤溶液が凝集剤溶液供給ポンプ２２により添加される。また、凝集を効率的に行うためのｐＨ条件の調整や、逆浸透膜モジュール１１の非透過水側流路における硫酸カルシウムなどのスケール生成を抑制する目的で、硫酸などのｐＨ調整溶液がｐＨ調整溶液貯槽５からｐＨ調整溶液供給ポンプ２３により海水（取水原水）に添加される。凝集剤としては、塩化第二鉄やポリ塩化アルミニウムなどを用いることができる。前処理としては、砂ろ過装置６以外に、浮上分離装置、限外ろ過膜や精密ろ過膜、ルース逆浸透膜などの膜による処理を行っても構わない。この前処理は、下流の各工程に負荷をかけないように、必要な程度まで取水原水を精製する目的を有し、取水原水の汚濁の程度により適宜選択すれば良い。
【００４７】
前処理を終えた取水原水は、水量や水質調節機能を有する中間槽７を必要に応じて設ける。
【００４８】
中間槽７の下流には、異物混入による高圧ポンプ２９や逆浸透膜モジュール１１の破損を防ぐ為に、必要に応じて保安フィルター８が設けられる。
【００４９】
次いで、必要に応じて亜硫酸水素ナトリウム溶液貯槽９から亜硫酸水素ナトリウム溶液供給ポンプ２４により亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤が添加される。これは、原水取水部などの上流の工程で酸化性殺菌剤を添加した場合に行うもので、残留塩素などが逆浸透膜を劣化させることを防ぐためのものであり、同様の効果を有するものであれば、亜硫酸水素ナトリウム溶液以外の薬品を使用しても良い。
【００５０】
次いで、必要に応じて殺菌剤溶液貯槽１０から殺菌剤溶液供給ポンプ２５により殺菌剤が添加される。殺菌剤を添加する装置については、殺菌剤の添加条件を制御するために、添加量や添加時間、添加頻度などがコントロールできるバルブやポンプを有する制御機構を備えていることが好ましい。殺菌剤等の薬剤の添加位置は任意に決定すれば良いが、好ましくは、保安フィルター８の前、または後の地点である。この他、必要に応じてスケール防止剤などを添加しても良い。
【００５１】
次いで、高圧ポンプ２９により加圧された海水は、逆浸透膜モジュール１１に供給される。
【００５２】
逆浸透膜モジュール１１の上流には、薬品洗浄の為に、洗浄剤溶液貯槽１５から洗浄剤溶液供給ポンプ２８により洗浄剤を添加する管路が設けられている。洗浄剤を添加する地点は、特に限定されるものではないが、洗浄剤の種類によっては、高圧ポンプ２９などを腐食させるおそれがあるため、その下流が好ましい。
【００５３】
逆浸透膜モジュール１１に供給された供給水は、透過水と非透過水とに分離され、そのうち非透過水は、必要に応じて逆浸透膜非透過水無害化溶液貯槽３１、逆浸透膜非透過水無害化溶液供給ポンプ３４を備えた逆浸透膜非透過水無害化処理槽３２でｐＨを調整したり、殺菌剤を無害化する処理を経た後、逆浸透膜非透過水排水管３３、濃縮水出口５０３を通って海へ廃棄される。
【００５４】
一方、逆浸透膜透過水は、逆浸透膜モジュール１１の下流の透過水出口５０２から排出し、逆浸透膜透過水水槽１２に蓄えられる。その後、例えば、下流側でｐＨ調整溶液貯槽１３からｐＨ調整溶液供給ポンプ２６によりｐＨ調整溶液が、また、カルシウム溶液貯槽１４からカルシウム溶液供給ポンプ２７によりカルシウム溶液がそれぞれ添加され、飲料水基準に適合するような淡水として、透過水送水管１８より取り出される。
【００５５】
なお、ここで、逆浸透膜モジュール１１を構成する逆浸透膜とは、供給水中の一部の成分、たとえば、水等の溶媒を透過させ、他の成分を透過させない半透性の膜をいい、いわゆるナノフィルトレーション膜やルース逆浸透膜なども含まれる。素材としては、酢酸セルロース系ポリマーやポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子材料を用いることが好ましい。また、その膜構造としては、少なくとも片面に徴密層を持ち、徴密層から膜内部あるいはもう片方の面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称構造としたり、非対称膜の徴密層の上に別の素材で形成された分離機能層を有する複合膜構造とすることもできる。膜厚としては、１０μｍ〜１ｍｍの範囲内であると好ましい。代表的な逆浸透膜としては、たとえば、酢酸セルロース系やポリアミド系の非対称膜およびポリアミド系やポリ尿素系の分離機能層を有する複合膜などがあるが、中でも、本発明においては、ボリアミド系の複合膜を用いると効果が高く、特開昭６２−１２１６０３号公報や特開平８−１３８６５８号公報、米国特許第４２７７３４４号明細書に記載されている芳香族系ポリアミド複合膜が好適なものとして挙げられる。
【００５６】
また、逆浸透膜モジュールとは、上記した逆浸透膜などを実際に使用するために筐体に組み込んだものであり、平膜形態の膜を用いる場合は、スパイラル型モジュールや、チューブラー型モジュール、プレート・アンド・フレーム型モジュールとすると良い。上記の内、スパイラル型モジュールは、たとえば、特開平９−１４１０６０号公報や特開平９−１４１０６７号公報に記載されるように、供給水流路材や透過水流路材などの部材を組み込んでおり、溶質濃度の高い海水を取水原水として用いたり、高圧で装置を運転する場合などに高い効果がある。
【００５７】
高圧ポンプの運転圧力は、供給水の種類や運転方法などにより適宜設定できるが、かん水や超純水など浸透圧の低い溶液を供給水とする場合には０．１〜３．０ＭＰａ程度の比較的低圧で、海水淡水化や廃水処理、有用物の回収などの場合には２．５〜１ ５．０ＭＰａ程度の比較的高圧で使用するのが、電力等のエネルギーの無駄がなく、かつ良好な透過水の水質を得ることができ好ましい。また、適当な供給圧力、運転圧力を得るために、任意の経路にポンプを設置することができる。
【００５８】
また、逆浸透膜ろ過部の運転温度は、０℃よりも低いと供給水が凍結して使用できず、１００℃よりも高い場合には供給水の蒸発が起こり使用できないため、０〜１００℃の範囲内で適宜設定するが、装置や逆浸透膜の性能を良好に維持するためには、５〜５０℃の範囲とするのが好ましい。詳細は、製造業者提供の技術資料の条件に従えば良い。
【００５９】
逆浸透膜ろ過部の回収率は、５〜９８％の範囲内で適宜設定することができる。ただし、供給水や非透過水の性状、濃度、浸透圧に応じて前処理条件や運転圧力などを考慮する必要がある（特開平８−１０８０４８号公報参照）。たとえば、海水淡水化の場合には、通常１０〜４０％、高効率の装置の場合には４０〜７０％の回収率を設定する。また、かん水淡水化や超純水製造の場合には７０％以上、さらには、９０〜９５％の回収率で運転することもできる。
【００６０】
また、逆浸透膜ろ過部における逆浸透膜モジュールは、１段とすることも、また、多段とすることもでき、さらに、供給水に対して直列でも並列に配しても構わない。直列に配列する場合は、モジュール間に昇圧ポンプを設置しても良い。
【００６１】
逆浸透膜の非透過水は圧力エネルギーを有しており、運転コストの低減化のためには、このエネルギーを回収することが好ましい。エネルギー回収の方法としては任意の部分の高圧ポンプに取り付けたエネルギー回収装置で回収することもできるが、高圧ポンプの前後や、モジュール間に取り付けた専用のタービンタイプのエネルギー回収ポンプで回収することが好ましい。また、造水装置の処理能力は１日当たり水量で０．５〜１００万ｍ３の範囲内とすることができる。
【００６２】
逆浸透膜ろ過部の配管は、できるだけ滞留部の少ない構造とすることが好ましい。さらに、回収率を高くしたい場合は、スケールの生成を防止する目的から、供給水のｐＨは酸性にすることが好ましく、また、殺菌や洗浄剤として各種性質の薬剤を使用するケースも想定されるため、そのような薬剤が流れる配管やバルブその他の部材には、ステンレス鋼や２相ステンレス鋼などの耐薬品性を有する材料を用いることが好ましい。
【００６３】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、精密ろ過膜を用いた液体と固形分の分離や濃縮、限外ろ過膜を用いた濁質成分の分離や濃縮を行うにあたっても適用できるものであるが、特に、逆浸透膜やナノろ過膜を用いて溶解成分の分離や濃縮を行うのに適している。中でも、海水やかん水の淡水化、工業用水の製造、水道における高度処理などにおいて効果が大である。
【００６４】
ここで本発明の運転方法において重要な要素の一つであるバイオフィルムの量の評価方法について、詳しく説明する。
【００６５】
本発明において、原水取水部１００とは、原水取水口５０１、取水管１、取水ポンプ２などからなる原海水をプラントに取水するための工程を指す。前処理部２００とは、取水された海水を砂ろ過装置６などの前処理装置により処理し、中間槽７に一旦貯えるまでの工程を指す。逆浸透膜ろ過部３００とは、一つまたは複数の逆浸透膜モジュール１１と、前処理を経た海水を逆浸透膜モジュール１１に供給する前に施される一連の処理工程を指す。ここで、一連の処理とは、必要に応じて任意に実施される、保安フィルター８によるろ過、亜硫酸水素ナトリウム溶液などの還元剤の添加、逆浸透膜モジュール部のファウリング防止のための殺菌剤の添加、スケール防止剤の添加などをさす。
【００６６】
本発明では、原水取水口５０１より下流かつ逆浸透膜濃縮水出口５０３より上流の間の少なくとも１つの場所を流れる水を分取し、流れ方向に分割可能であって、その内部にバイオフィルム形成基材を収容した通水容器（１６ａ〜１６ｅ）に分取した水を通水し、所定の頻度で、通水容器の一部を分割して取出し、通水面上のバイオフィルム量を測定するバイオフィルム量測定を継続的に実施することで、分取した水のバイオフィルム量の推移あるいはバイオフィルム形成速度を算出し、得られた評価結果に基づいて、原水取水部１００、前処理部２００、および逆浸透膜ろ過部３００からなる群から選ばれる少なくとも１つの工程の運転制御を行う。
【００６７】
原水取水口５０１より下流かつ逆浸透膜濃縮水出口５０３より上流の間の少なくとも１つの場所を流れる水とは、海水（取水原水）、逆浸透膜供給水および逆浸透膜非透過水からなる群から選ばれる少なくとも１つの水をいう。ここで、海水（取水原水）とは、原水取水口５０１から取水された水である。逆浸透膜供給水とは、前処理部２００より下流で、逆浸透膜ろ過部３００内にあり、逆浸透膜モジュール１１が複数ある場合は、先頭の逆浸透膜モジュール１１より上流の管路から分取され、逆浸透膜供給水と成分が同等で、温度が同レベル（−３℃〜＋５℃）の水である。逆浸透膜モジュール１１が単一の場合、逆浸透膜供給水は、その上流の管路から分取され、その分取された場所の水と成分が同等で、温度が同レベル（−３℃〜＋５℃）の水である。また、逆浸透膜非透過水とは、逆浸透膜モジュール１１より下流の管路から分取され、その分取された場所の逆浸透膜非透過水と成分が同等で、温度が同レベル（−３℃〜＋５℃）の水である。
【００６８】
海水（取水原水）、逆浸透膜供給水および／または逆浸透膜非透過水の分取地点としては、例えば原水取水部１００では、原水取水口５０１より下流で前処理部２００より上流から枝分かれする配管１７ｄ、前処理部２００では、中間槽７より下流で保安フィルター８より上流の管路からの枝分かれ配管１７ｅ、逆浸透膜ろ過部３００では、保安フィルター８より下流で高圧ポンプ２９より上流の管路からの枝分かれ配管１７ａ、高圧ポンプ２９より下流で最初の逆浸透膜モジュール１１より上流の管路からの枝分かれ配管１７ｂ、逆浸透膜モジュール１１の逆浸透膜非透過水を通水する管路からの枝分かれ配管１７ｃ、を挙げることができる。
【００６９】
いずれの分取地点（枝分かれ配管１７ａ〜１７ｅ）においても、それぞれ分岐した配管の下流に、分割可能な通水容器１６ａ〜１６ｅ、流量調節バルブ１９ａ〜１９ｅ、および必要に応じて流量計を配置することができる。
【００７０】
ここで、分取地点の少なくとも一つを、殺菌剤や洗浄剤の添加地点の下流に設けておけば、逆浸透膜モジュール内の逆浸透膜の膜面状態をモニター可能となり、殺菌や洗浄の効果を直接的に迅速に検証することが可能となり、その結果、逆浸透膜ろ過部３００を、より安定、効率的に運転することが可能となるため、好ましい。
【００７１】
ここで、高圧ポンプ２９より下流の高圧の管路から逆浸透膜供給水を分取する場合、バイオフィルム形成基材を収容した通水容器１６ｂ、１６ｃへの通水は、減圧後の通水下で形成されるバイオフィルム量の評価結果に基づいても、高圧下の逆浸透膜ろ過部の運転制御を良好に行えることを見出したため、測定に際する安全性、簡便性などを考慮し、減圧後に通水することが好ましい。逆浸透膜供給水および／または逆浸透膜非透過水は、岐分かれ配管１７ａ、１７ｂ、１７ｃより、パイプ、ホースなどを用いてバイオフィルム形成基材を収容した通水容器１６ａ，１６ｂ，１６ｃに通水する。
【００７２】
本発明の運転方法では、通水容器として、流れ方向に分割可能な通水容器を用いることを特徴とする。
【００７３】
ここで、流れ方向に分割可能とは、大きく２タイプに分けられ、１つは、図２に例示するように、ネジ構造や嵌合構造（ジョイントなど）の接続部材を介して、ある単位構造物を連続して結合・分離可能であること、あるいは、ホースなどハサミ等を用いて容易に切断できるか、または一部を分離可能であることを指す。前者の通水容器としては、図３、図４に例示するような、円筒形状であり長手方向（通水方向）の両端にネジ溝が設けられ、連結可能な構造をもつ単位通水容器６０ａを、複数連結して形成した通水容器６０を好ましい形態として例示することができる。本態様では、通水容器の内側通水面がバイオフィルム形成基材を兼ねているか、または、バイオフィルム形成基材が通水容器の内側通水面に固定されており、通水容器とバイオフィルム形成基材が一体となっている特徴を有する。接続部には、形状に応じて、パッキン、シールテープ、オーリングなどの水漏れ防止の対策を施しておくことが好ましい。単位通水容器の大きさは、外側から綿棒などで、バイオフィルム形成基材面上のバイオフィルムを回収するのに適した大きさであれば、特に、限定されるものではない。
【００７４】
また、簡易的な通水容器としては、後者のような、ホース等の部材を用いることができる。このとき通水容器は、軟質素材で形成された円筒状であることが好ましい。これによりハサミ等を用いて、通水容器の一部を流れ方向に容易に切断し取出すことができる。切り出した単位通水容器の大きさは、外側から綿棒などで、バイオフィルム形成基材面上のバイオフィルムを回収するのに適した大きさであれば、特に、限定されるものではない。
【００７５】
ホース材質としては、当該ホースから可塑剤等のバイオフィルム増殖を促進させる物質が溶出することが極力少ない材質のものが好ましい。好ましい材質としては、“テフロン”（登録商標）やポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系素材などが挙げられる。
【００７６】
ホースは遮光性のものが好ましいが、遮光性の低い部材を使用する際は、藻類の増殖をさけるため、測定操作のとき以外、外側から全体を暗幕等で覆ったり、不透明なポリ塩化ビニルやステンレス配管の中にホースを保管するなどして、暗い環境下に保持することが好ましい。
【００７７】
図３に示した単位通水容器６０ａでは、円筒形状の上方の端部にオネジ、下方の端部にメネジが形成され、互いに隣接する単位通水容器６０ａ同士が連結可能な構造になっている。また連結された複数の単位通水容器６０ａが、通水容器６０を形成し、その上端および下端が、それぞれ通水容器開閉部５３に接続している。この単位通水容器６０ａは、少なくとも分割可能な通水容器の通水面６１が、バイオフィルム形成基材を兼ねている。
【００７８】
また図４に示した単位通水容器６０ａでは、図３の例と同様に隣接する単位通水容器と互いに連結可能な構造を有すると共に、ナノろ過膜、または逆浸透膜の膜片６２が、膜の原水側（基材側でなくポリアミドや酢酸セルロースなどの機能層側）が内向きになるようにして、円筒形状の単位通水容器６０ａの通水面側に固定・配置されている。このナノろ過膜、または逆浸透膜の膜片６２は、単位通水容器６０ａの内周面に、ナノろ過膜、または逆浸透膜の膜片の反りを利用しての単なる物理的な固定や、単位通水容器に膜片を埋め込める浅い溝を設けて膜片をより動きにくくした物理的な固定、あるいは、膜片の基材側の四隅や四辺あるいは全面に接着剤を用いて化学的に固定するなどの手段で、容易に固定することができる。実用上は、逆浸透膜の膜片の反りを利用しての単なる物理的な固定で十分であり、容器の再利用の点でも好ましいが、本態様の場合、容器内壁に滑り止め加工を施したり、ズレ防止の小突起で膜片の固定を強化しても良い。
【００７９】
これら、円筒形状で、ネジ式構造を有する単位通水容器６０ａの場合、単位容器１個当たりのバイオフィルム量評価の測定面積を予め規格化できること、例えば取出した基材の数が３（ｎ＝３）の測定を行う際などにバイオフィルムを拭きとるまでの間は複数の基材をまとめて扱うことができること、再利用が可能であること、追加補充が可能であること、などの利点がある。
【００８０】
通水容器、ホース、接続部材（ジョイント）、流量計、流量調節バルブの材質は、水圧等への強度要件を満たすものであり、また、殺菌や薬品洗浄などで使用される薬品に対して耐性を有し、有機物の溶出や吸着の少ないものであれば特に制限されるものではないが、可塑剤等のバイオフィルム増殖を促進させる物質が溶出することが極力少ないものが好ましい。さらに、表面が平滑であるものが好ましい。好適な材質としては、ガラスやポリカーボネート、ポリアミド “テフロン”（登録商標）、ステンレス、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリウレタン、水道配管に使われる硬質ポリ塩化ビニル（ＨＩＶＰ）、などが挙げられる。
【００８１】
通水容器の内径は特に限定されるものではないが、後述する線速度の条件を実現しやすいように取水可能な流量に応じて決めると良い。
【００８２】
通水容器およびホースなどの部材は、遮光性のある方が藻類の増殖をさけるため好ましく、特に、通水容器は遮光性を有することが好ましい。遮光性のない、あるいは、低い部材を使用する場合は、測定操作のとき以外、外側から全体を暗幕等で遮光することが望ましい。
【００８３】
逆浸透膜プラントの膜面モニタリング用途には、逆浸透膜ろ過部で使用されている逆浸透膜モジュールの膜と同品種の膜を用いるが、図４に例示するように、通水容器の通水面側に、逆浸透膜の膜片６２を膜の原水側が内向きになるようにして固定・配置されている態様が最も信頼性の高い評価が可能となり、好ましい。逆浸透膜の膜片６２としては、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、または逆浸透膜の膜片を好適に例示することができる。これらの膜の原水側が内向きになるようにして丸めた円筒状物を、単位通水容器６０ａの内側に配置することができる。
【００８４】
なお、バイオフィルム量の評価、測定の条件は、通水容器構造や通水容器に対する操作以外は基本的には従来技術と同等であり、詳しくは、国際公開２００８／０３８５７５号公報に開示されているが、概要を述べると以下の通りである。
【００８５】
通水容器６０への通水量流量は、バイオフィルム形成基材収容後の通水容器内の線速度を、逆浸透膜モジュールの非透過水が流れる膜表面上の平均線速度と同等にすることが、似たような生育環境、せん断環境となるため好ましい。線速度は、特に限定するものではないが、一般的に５〜３０ｃｍ／ｓの範囲である。
【００８６】
バイオフィルム量の測定に際しては、図２の円筒ネジ式通水容器の場合を例に説明する。図２において、枝分かれ配管の下流で、流れ方向５８に流量調節バルブ５６、分割可能な通水容器６０、流量計５１がホース５０により連通している。分割可能な通水容器６０は、ホース５０とワンタッチ式ジョイント５２を介して接続している。また分割可能な通水容器６０は、両端に通水容器開閉部５３を有し、その間を複数の単位通水容器６０ａを連結して構成している。
【００８７】
バイオフィルム量を測定するとき、流量調節バルブ５６により通水容器６０への通水を停止し、上部または下部のワンタッチ式ジョイント５２を外し、必要な数（通常１〜３個程度）の単位通水容器６０ａを回転させて取り外す。この際、リングや逆浸透膜シートなどの独立部材をバイオフィルム形成基材として用いていた従来技術では、基材の測定のための取り出しや再仕込みの際に、形成されたバイオフィルムを汚染ないし破損させないように、またバイオフィルム形成面を他のものに接触させないよう慎重に操作する必要があった。これに対し、本発明では、バイオフィルム形成基材面が単位通水容器６０ａの内側に配置しているため、分割し取出した通水容器を容易にハンドリングすることが可能であり、測定者のストレスを大幅に低減できるだけでなく操作時間の短縮にもつながる。また、本発明では、従来技術で必要であった、図５の通水容器開閉部５３の開閉操作も不要となる。通常、通水容器開閉部５３を再度閉めるときは、シールテープを巻くなどシール性を確保する必要があり手間を要したが、本操作が不要となるため、同様に作業者は快適に作業が行え、操作時間の短縮にもつながる。
【００８８】
通水容器６０を分割して、単位通水容器６０ａを取り出すパターンや数については、特に限定されるものではないが、上流側あるいは下流側から、サンプル数の分だけ（通常２〜３個）連続して取り出す態様などを好適な方法として例示することができる。
【００８９】
通水容器を分割して取り出した後は、残りの通水容器６０に再び通水を開始し、取り出した通水容器については、通水面上に形成されたバイオフィルム量を測定する。
【００９０】
簡易的にホース等の部材を通水容器として用いたとき、ホースの長さに余裕がないなど何らかの制限があるときは、清澄な通水容器を寸法調節用に補充しても良い。
【００９１】
本発明ではバイオフィルム量の測定を継続的に行うが、バイオフィルム量の測定頻度は、通常、４時間〜６ヵ月に１回の頻度で実施する。また、測定を実施する間隔は不規則的でも、規則的でも良い。測定頻度は４時間より短くしても、作業が増える労力の割に情報量が増えず、効果的ではない。ただし、例えば、殺菌や洗浄剤などの効果を作用前後で短時間に評価する場合などはこの限りではなく、４時間より短い時間内に評価を行っても良い。一方、測定頻度が少なすぎるとモニタリングの有効性が下がることから、６ヶ月に１回以上は実施する必要があり、より好ましくは１ヵ月に１回以上、さらに好ましくは１週間に１回以上である。
【００９２】
ここで、バイオフィルムには、生命活動を行っているバクテリアや不活化した細菌や多糖類やタンパク質などのそれらの代謝生成物、さらには死骸や核酸などの分子が含まれる。従って、バイオフィルムの定量化法としては、種々考えられ、タンパク質、糖、核酸、細菌の全菌数、ＡＴＰ（アデノシン三リン酸）量などにより定量化することが可能であり、任意の方法を用いても良いが、この中では、ＡＴＰ測定法が、感度、簡便性、迅速性に優れ、ポータブルなキットや試薬等も市販されているため特に好ましい。
【００９３】
基材表面のバイオフィルム中のＡＴＰの回収・分散方法は、回収率が高く定量的な方法であれば特に限定されるものではないが、取り出した通水容器の通水面に付着したバイオフィルムを滅菌綿棒等の拭き取り用具を用いて回収した後、拭き取り用具を純水に浸漬し、付着したバイオフィルム破片を分散させる方法を好ましい態様として例示することができる。
【００９４】
懸濁液のＡＴＰ測定も特に限定されるものでないが、試薬キット、発光光度計が市販されており、それぞれ製造業者推奨の測定条件に準拠した方法で測定を実施すれば良い。
【００９５】
バイオフィルムを分散させる純水は、蒸留水、精製直後の逆浸透膜精製水、精製直後のイオン交換水、市販の超純水などのＡＴＰを含有しないもの（１０ｎｇ／Ｌ以下）を用いるのが、測定への不純物による誤差が少なく好ましい。市販の医療用ディスポーザブル蒸留水も便利である。水道水をオートクレーブ滅菌して使用しても良い。
【００９６】
サンプルを入れるチューブなどの容器もＡＴＰに汚染されていない清澄なものであればいずれでも良いが、予め滅菌済のものを使用しても、非滅菌品をオートクレーブ滅菌して使用しても良い。
【００９７】
測定用のチューブに純水を分注し、逆浸透膜に付着したバイオフィルムを拭き取った綿棒を１〜２分ずつ浸漬、撹拌して懸濁液を得る。この操作は１回実施しても良いが、正確な値を得るためには、拭き取ったバイオフィルムをできるだけ多く綿棒から分散・懸濁させるために、１回目の液に分散・懸濁させた綿棒を、別の液に浸漬、撹拌することを繰り返し、数回に分けて実施した方が、正確な値が得られ、値自体が安定化するため好ましい。
【００９８】
なお、ＡＴＰ測定を用いた評価法は優れた方法であるが、塩により阻害を受けるため、予め塩濃度が発光量に与える影響に関する相関式を得ておき、バイオフィルム懸濁液の塩濃度を導電率計で測定し、前述の相関式に基づき、塩阻害の影響を排除した真のＡＴＰ濃度を算出するなどし、必要に応じて塩阻害の影響を考慮に入れた測定を実施する必要がある。
【００９９】
以上のようなバイオフィルム量の測定を継続的に実施することで、バイオフィルム量の推移を算出したり、バイオフィルム量の経時変化をもとに、バイオフィルム形成速度を算出したりすることができる。
【０１００】
本発明では、バイオフィルム量の測定を継続的に実施し、バイオフィルム量の推移に基づいて、原水取水部、前処理部、および逆浸透膜ろ過部からなる群から選ばれる少なくとも１つの工程の運転制御を行う。例えば、逆浸透膜ろ過部３００の殺菌剤添加点の下流に通水容器１６ｂ、および／または、通水容器１６ｃを設置した場合、通水容器の通水面上のバイオフィルム量の推移に基づいて、その大小から、殺菌剤添加の条件を、強めたり弱めたりすることも可能である。
【０１０１】
また、バイオフィルム量の推移を表す指標として、バイオフィルム形成速度の値を用いることができる。バイオフィルム形成速度の値を、逆浸透膜ろ過プラントの運転にフィードバックする方法についても、以下に例示するが、これに限定されるものではない。前述のように、本発明の分割可能な通水容器を採用することで、バイオフィルム量評価の手順が簡素化されて操作性が大幅に向上し、バイオフィルム形成基材の誤接触の心配が大幅に減り、測定ストレスを大幅に低減することができ、これらの効果で、評価時間も大幅に短縮でき、バイオフィルム形成速度の評価結果に基づいた原水取水部、前処理部、および逆浸透膜ろ過部からなる群から選ばれる少なくとも１つの工程の運転制御も簡便、充実して実施することが可能となる。
【０１０２】
原水取水部１００に分割可能な通水容器１６ｄを設置した場合、バイオフィルム形成速度の値に基づいて、取水部の殺菌条件や前処理部の運転条件をバイオフィルム形成速度の値に基づいて運転制御することが可能である。例えば、浮上分離装置、砂ろ過装置、あるいは、中空糸膜ろ過装置を用いて取水原水の前処理を行う場合、バイオフィルム形成速度が最小になるような凝集剤（例えば、塩化第二鉄）の必要添加量を決定することが可能である。また、例えば、前処理部が浮上分離装置と砂ろ過装置の２段で構成されるシステムの場合、取水原水のバイオフィルム形成速度の値が高い場合にのみ浮上分離装置を稼動させ、値が低い場合は省エネのために浮上分離装置のエアレーションを停止するなどの運転も可能である。取水配管１に殺菌剤を添加する場合は、例えば、バイオフィルム形成速度が５ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄ以内となるような、必要最低限の殺菌頻度を、バイオフィルム形成速度の値を基に決定することができる。
【０１０３】
少なくとも１工程の前処理を経た前処理部２００に分割可能な通水容器１６ｅを設置した場合や逆浸透膜ろ過部３００に分割可能な通水容器１６ａを設置した場合も、それらのバイオフィルム形成速度の値に基づいて、前述の方法と同様に、前処理部２００の運転条件や逆浸透膜ろ過部３００の運転条件を、バイオフィルム形成速度の値に基づいて最適化制御することが可能である。なお、例えば、取水原水に殺菌剤が間欠的に添加されるようなプラントにおいて、純粋に前処理部２００の水質安定化効果を原水取水部１００や前処理部２００に設置した通水容器１６ｄ，１６ｅでのバイオフィルム形成速度の値に基づいて評価したい場合は、殺菌剤添加の間は、各通水容器１６ｄ，１６ｅへの通水を停止し、通水容器１６ｄ，１６ｅ内に形成されたバイオフィルムの殺菌を防止する必要があることは言うまでもない。
【０１０４】
また逆浸透膜ろ過部３００において、殺菌剤や薬液洗浄注入点より下流で逆浸透膜モジュールより上流に分割可能な通水容器１６ｂを設置したり、逆浸透膜モジュールより下流に分割可能な通水容器１６ｃを設置した場合には、バイオフィルム形成速度の値に基づいて、殺菌剤や薬液洗浄条件を最適に制御することが可能である。
【０１０５】
流れ方向に分割可能な、もうひとつのタイプは、図９に例示するように、通水容器の外側から着脱可能で、通水容器から分割可能な固定部を複数有することをさす。
【０１０６】
図９には、通水容器の外側から着脱可能で、通水容器から分割可能な固定部を複数有し、前記固定部は前記通水容器の内側でバイオフィルム形成基材を保持する手段を有することを特徴とするバイオフィルム形成モニタリング装置を模式図で示す。本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置は通水容器を有し、任意に流量計、流量調節バルブ、およびワンタッチ式ジョイント、配管部材（ホース）等の接続手段を有する。
【０１０７】
図９において、バイオフィルム形成モニタリング装置を構成する通水容器６８は、その内部に複数のバイオフィルム形成基材６５を有する。また通水容器６８は、その容器外側から着脱可能な固定部６６，６７を複数有し、固定部６６，６７を取り外すことにより、通水容器６８の側面に貫通孔が形成され、通水容器６８の内側と外側とが連通するようになる。固定部６６は、通水容器６８の内側でバイオフィルム形成基材６５を保持する手段を有する。バイオフィルム形成基材６５は、支持された固定部６６を通水容器６８から着脱することにより、通水容器６８から出し入れされる。またバイオフィルム形成基材６５の保持の有無にかかわらず固定部６６，６７は、通水容器６８の側面に形成された貫通孔のフタになり、通水時に通水容器６８の内部の水が漏れないように貫通孔を封止する。図９の例では、固定部６６，６７と、対応する通水容器６８の側面の貫通孔とには、互いに螺合するように構成されている。
【０１０８】
通水容器の形状は、特に限定されるものではないが、図９に例示するような、円筒形状であり長手方向に複数のバイオフィルム形成基材を装填可能な固定部を有する構造などを挙げることができる。通水容器の内径は特に限定されるものではないが、後述する線速度の条件を実現しやすいように取水可能な流量に応じて決めると良い。
【０１０９】
また固定部としては、バイオフィルム形成基材を通水容器内の通水領域に保持する機能を有するとともに、通水容器の貫通孔を密封しかつ容器外側から着脱可能な構造を有するものであれば特に限定されるものではない。固定部の具体的な構造としては、ネジによる締め付けを可能にするネジ構造やワンタッチジョイントなどのジョイント構造などを好適なものとして挙げることができる。
【０１１０】
なお通水容器６８の側面に形成される貫通孔は、相手方の固定部の構造に対応する構造を備えていれば特に制限されるものではない。例えば図９に示すように通水容器の側面に円筒形の管を貫通させ、その外側端部にネジ構造を設けることができる。ネジ構造の代わりに嵌合などのジョイント構造を設けても良い。また通水容器の壁面を肉厚に形成し、その貫通孔にネジ構造を直接、形成することもできる。
【０１１１】
固定部の数も、特に限定されるものではない。１回の評価では２〜３個のバイオフィルム形成基材のバイオフィルム量を測定した方が信頼性が増し、また、経時変化を見るためには、３回、より好ましくは５回以上評価するほうが良く、従って、固定部の数も６個以上、より好ましくは１０個以上、さらに好ましくは１５個以上、設けると良い。
【０１１２】
バイオフィルム形成基材としては、例えば逆浸透膜の膜片や、綿棒などを挙げることができる。逆浸透膜プラントの膜面モニタリング用途には、逆浸透膜ろ過部で使用されている逆浸透膜と同品種の膜をバイオバイオフィルム形成基材として用いることができる。この場合、バイオフィルム形成基材として、逆浸透膜の膜片を膜の原水側が通水面に接する向きになるようにして固定部に保持する態様が信頼性の高い評価が可能となり、好ましい。
【０１１３】
またバイオフィルム形成基材として、綿棒を用いる場合は、バイオフィルム量評価の測定面積が予め規格化されているＡＴＰフリーの滅菌綿棒が好ましい。この場合、取り出した綿棒を直接ＡＴＰ測定用の蒸留水／滅菌水へ浸漬・回収することによりバイオフィルムの分散を行っても良く、または、ＡＴＰ抽出試薬に浸漬し、バイオフィルム内に含まれるＡＴＰ抽出を行っても良い。これによりバイオフィルム量を測定する工程数が減り、大変簡便に測定することが可能である。
【０１１４】
なお、バイオフィルム量の評価、測定の条件は、通水容器構造や通水容器に対する操作以外は基本的には従来技術と同等にすることができ、詳しくは、特許文献１などに開示されているが、概要は、図２に例示した、通水容器が単位通水容器を複数連結して形成されてなり、前記単位通水容器は前記流れ方向の両端に接続部材が設けられていることを特徴とするバイオフィルム形成モニタリング装置の場合について、前述した通りである。
【０１１５】
バイオフィルム量の測定に際しては、図９の、バイオフィルム形成基材が綿棒で、綿棒の軸部分がネジ固定可能な固定部６６に固定され、通水容器の外側から、バイオフィルム形成基材を通水容器内に保持する場合を例に説明する。通水容器６８の上流側の流量調節バルブ５６（図示せず）により通水容器６８への通水を停止し、必要な数（通常２〜３個程度）のバイオフィルム形成基材６５を、固定部６６のネジを回転させて取り外す。この際、リングや逆浸透膜シートなどの独立部材をバイオフィルム形成基材として用いていた従来技術では、基材を採取するための取り出しや再仕込みの際に、形成されたバイオフィルムを汚染ないし破損させないように、バイオフィルム形成面を他のものに接触させないよう慎重に操作する必要があったが、本発明では、バイオフィルム形成基材として軸を有する綿棒を用い、綿棒が固定部に保持されているため、通水容器を外すことなく、通水容器の外側から容易にバイオフィルム形成基材をハンドリングすることが可能であり、測定者のストレスを大幅に低減できるだけでなく操作時間の短縮にもつながる。
【０１１６】
また、本発明では、従来技術で必要であった、図５の通水容器開口部５３の開閉操作も不要となる。通常、通水容器の開口部５３を再度閉めるときは、シールテープを巻くなどシール性を確保する必要があり手間を要したが、この開閉操作が不要となるため、操作時間の短縮にもつながる。
【０１１７】
バイオフィルム形成基材を取り出すパターンや数については、特に限定されるものではないが、上流側あるいは下流側から、サンプル数の分だけ（通常２〜３個）連続して取り出す態様などを好適な方法として例示することができる。
【０１１８】
通水容器から固定部と共にバイオフィルム形成基材を取り出し、バイオフィルム形成基材を取り外した後は、固定部をそのまま通水容器の側面に取り付けるか、新たなバイオフィルム形成基材を固定部に保持させ、その固定部を通水容器の側面に取り付けてから、通水容器に再び通水を開始する。また取り外したバイオフィルム形成基材については、通水面上に形成されたバイオフィルム量を測定する。
【０１１９】
上述したような、固定部がネジ構造である場合は、同じネジ構造を有するチューブや容器をサンプル容器として準備すると便利である。例えばチューブや容器に所定量のバイオフィルム回収用の分散液（蒸留水、滅菌水）またはＡＴＰ抽出溶液を入れておき、採取したバイオフィルム形成基材を浸漬させ、ネジフタまたはネジ構造の固定部を用いて密封し、持ち運ぶことができる。
【０１２０】
本発明の逆浸透膜ろ過プラントの運転方法は、上述したバイオフィルム形成モニタリング装置を使用してバイオフィルム量の測定を継続的に実施し、測定されたバイオフィルム量の推移を、逆浸透膜ろ過プラントの運転にフィードバックする方法であるが、本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置の使用方法はこれに限定されるものではない。
【０１２１】
前述のように、本発明のバイオフィルム形成モニタリング装置を採用することで、バイオフィルム量評価の手順が簡素化されて操作性が大幅に向上し、バイオフィルム形成基材の誤接触の心配が大幅に減り、測定ストレスを大幅に低減することができる。これらの効果で、評価時間も大幅に短縮でき、測定されたバイオフィルム量の推移に基づいた原水取水部、前処理部および逆浸透膜ろ過部からなる群から選ばれる少なくとも１つの工程の運転制御も簡便かつ精度よく実施することが可能となる。
【実施例】
【０１２２】
（比較例１）
砂ろ過処理設備を前処理とし、高圧ポンプ、直径４インチの架橋芳香族ポリアミド系逆浸透膜モジュールなどから構成される海水淡水化実験装置を設置した。【０１２３】
砂ろ過処理後で高圧ポンプより上流の管路に、１２本の分岐管を設け、そのうちの４つの分岐管について、それぞれから評価水を分取し、通水容器の内部にバイオフィルム形成基材としてＲＯ膜を装填した特許文献１に記載のバイオフィルム形成モニタリング装置（内径１３ｍｍ、端部含めて合計長さ６０ｃｍ強の円柱カラム）（図５と図８）にブレードホースで評価水を供給、１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で通水した。通水容器には、遮光性を有する、黒色の水道用硬質塩化ビニル配管（ＨＩＶＰ）を用いた。【０１２４】
バイオフィルム量の測定は、運転管理者に依頼して行った。
ＡＴＰ測定には携帯型分析装置“ルミテスター”（登録商標）Ｃ−１００（キッコーマン(株)製）及び専用試薬キット“ルシフェール”（登録商標）２５０プラス（キッコーマン(株)製）を使用した。またサンプルや試薬の分注には、“ピペットマン”（登録商標）（ギルソン製、１０００μＬ用、２００μＬ用）とオートクレーブ（１２１℃、１５分）処理したチップを用い、分注や測定には、測定用“ルミチューブ”（登録商標）（キッコーマン(株)製、３ｍＬ用)を容器として用いた。チップやチューブは使い捨てで使用した。【０１２５】
サンプリングの際には１週間に２回、ＲＯ膜をピンセットで引き出し、長さ    ２．７ｃｍを２枚、ハサミで切り出し、滅菌シャーレに入れて、ラボに持ち運んだ。綿棒１本で１枚分のＲＯ膜面を拭き取り、測定用チューブ “ルミチューブ”（登録商標）に分注した蒸留水１ｍＬ（大塚製薬(株)製、注射用、２０ｍＬ／個）に懸濁させて回収した。３段階に分けて懸濁させるため、蒸留水は３本用意した。１本目の蒸留水に綿棒を１〜２分ずつ浸漬し、注意深く撹拌して懸濁液を得た後、その綿棒を、順次２本目、３本目のチューブの水に浸漬、撹拌し、３段階の懸濁液を準備した。【０１２６】
調製した各々の懸濁液について、懸濁液を１００μＬずつ別の新しい測定用の空の“ルミチューブ”（登録商標）に分注し、そこにＡＴＰ抽出試薬を１００μＬ追加添加し、２０秒後に発光試薬１００μＬを添加後、“ルミテスター”（登録商標）で発光量を測定した。また、１００μＬの発光測定用の分取に使用した残りの懸濁液約９００μＬから液を２００μＬ程度分取し、それぞれコンパクト導電率計「Ｔｗｉｎ  ｃｏｎｄ  ＥＨ−１７３」（(株)堀場製作所製）を使用し、導電率を測定した。【０１２７】
測定終了後、３段階の懸濁液について、それぞれ導電率から塩濃度を算出し、塩濃度と発光量の阻害の相関式から当該塩濃度での発光量阻害率を算出し、阻害のない状態での発光量を求めた。ついで、ＡＴＰ濃度と発光量の相関式をもとに、ＡＴＰ濃度を算出した。３段階の懸濁液について得られたＡＴＰ量を合算し、サンプル付着物内のＡＴＰ総量を算出した。ＡＴＰ総量を拭き取った面積で割り、バイオフィルム形成基材単位面場あたりのＡＴＰ量を求めた。測定はn=２で行い、平均値を算出し、その経時変化のプロットの傾きからバイオフィルム形成速度を算出した。【０１２８】
４つ並列で設置した、バイオフィルム形成モニタリング装置の逆浸透膜通水面上のバイオフィルム量を通水開始３日後、６日後、１０日後、１５日後に測定し、４系列のバイオフィルム形成速度を求めたところ、それぞれ、１９．５、１７．１、２０．１、１６．２ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄであり、平均１８．２ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄ、標準偏差１．９ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄであった。４系列のバイオフィルム形成速度の評価値には、約１割程度のバラツキがあった。【０１２９】
本バイオフィルム形成モニタリング装置を用いた場合の毎回の測定時間は、平均１時間程度と長時間を要した。また、３週間の測定期間中、切り出した逆浸透膜を滅菌シャーレに移す際に、逆浸透膜を地面に落としてしまい、再度、逆浸透膜の切り出しを行うことが２回起こった。
（実施例１）
比較例１に記載の海水淡水化実験装置の砂ろ過処理後で高圧ポンプより上流の管路に、１２本の分岐管を設け、そのうちの４つの分岐管について、各管から評価水を分取し、バイオフィルム形成モニタリング装置（内径１３ｍｍ、単位通水容器の長さ３３ｍｍが２０個接続したもので、端部含めて合計長さ６０ｃｍ強の円柱カラム（図２〜４に示した態様））にブレードホースで評価水を供給、１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で通水した。単位通水容器には、遮光性を有する、黒色の水道用硬質塩化ビニル配管（ＨＩＶＰ）を用いた。単位通水容器内面には、逆浸透膜モジュールに使用している品種と同じ逆浸透膜で長さ２７ｍｍ×４１ｍｍを、図４に示す通り原水側（機能層）を内向きになるように固定・収容した。【０１３０】
バイオフィルム量の測定は、比較例１と同じ運転管理者に依頼して行った。サンプリングの際には、各バイオフィルム形成モニタリング装置について、１回の測定あたり単位通水容器２つを取出した。単位通水容器の外側を手で持ち、内側の逆浸透膜の表面付着物を滅菌綿棒でくまなく拭き取り、蒸留水１ｍＬ（大塚製薬(株)製、注射用、２０ｍＬ／個）に懸濁させて回収した。綿棒でバイオフィルム拭き取り後、３段階に分けて懸濁させるため、測定用チューブ “ルミチューブ”（登録商標）に蒸留水（大塚製薬(株)製、注射用、２０ｍＬ／個）１ｍＬずつ分注したものを３本用意した。１本目の蒸留水が１ｍＬ分注されたチューブの水にバイオフィルムを拭き取った綿棒を１〜２分ずつ浸漬し、注意深く撹拌して懸濁液を得た後、その綿棒を、順次２本目、３本目のチューブの水に浸漬、撹拌し、３段階の懸濁液を準備した。以降、比較例１に記載の方法と同様にして測定した。【０１３１】
４つ並列で設置した、バイオフィルム形成モニタリング装置の通水面上のバイオフィルム量を通水開始３日後、６日後、１０日後、１５日後に測定し、単位通水容器２つのバイオフィルム量の平均値と拭き取り膜面積を基にバイオフィルム形成密度を算出し、その経時変化からバイオフィルム形成速度を求めたところ、それぞれ、１９．９、２０．３、２１．０、２０．５ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄであった。平均２０．４ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄ、標準偏差０．４ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄであった。比較例１の従来技術と比べて、測定の精度、信頼が向上した。【０１３２】
また、本バイオフィルム形成モニタリング装置を用いた場合、毎回、３系列のバイオフィルム量を測定するのに約３５分程度の短時間で済み、比較例１の従来技術と比べて、所要時間が大幅に短縮した。
（実施例２）
実施例１に記載の海水淡水化実験装置の、砂ろ過処理後で高圧ポンプより上流に設けた１２本の分岐管のうち、４つの分岐管について、各管から評価水を分取し、実施例１と同じ時期に通水容器の外側から着脱可能で、通水容器から分割可能な固定部を複数有し、前記固定部は前記通水容器の内側でバイオフィルム形成基材を保持する手段を有するバイオフィルム形成モニタリング装置（内径１３ｍｍ、綿棒が２０本固定されたもので、端部含めて合計長さ６０ｃｍ強の円柱カラム）（図９）にブレードホースで評価水を供給、１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で通水した。通水容器には、遮光性を有する、黒色の水道用硬質塩化ビニル配管（ＨＩＶＰ）を用いた。【０１３３】
測定は実施例１と同じ運転管理者に依頼して行い、サンプリングは実施例１と同じタイミングで１週間に２回実施し、容器外側から着脱可能な固定部に接続された綿棒２本を取出し、その場で測定用チューブ “ルミチューブ”（登録商標）に分注した蒸留水１ｍＬ（大塚製薬(株)製、注射用、２０ｍＬ／個）に懸濁させて回収した。３段階に分けて懸濁させるため、蒸留水は３本用意した。１本目の蒸留水に綿棒を１〜２分ずつ浸漬し、注意深く撹拌して懸濁液を得た後、その綿棒を、順次２本目、３本目のチューブの水に浸漬、撹拌し、３段階の懸濁液を準備した。【０１３４】
以降の測定は、実施例１と同様に実施した。また、綿棒外表面の表面積は写真撮影結果を基に算出した。その結果から、バイオフィルム形成速度を求めたところ、それぞれ、１９．７、２０．５、２０．０、２１．４ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄであった。平均２０．４ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄ、標準偏差０．７ｐｇ−ＡＴＰ／ｃｍ２／ｄであり、比較例１の従来技術と比べて、測定の精度、信頼が向上した。【０１３５】
また、本バイオフィルム形成モニタリング装置を用いた場合、毎回の測定時間は、３０分程度の短時間で済み、比較例１の従来技術と比べて、所要時間が大幅に短縮した。これは、バイオフィルム形成基材回収時に通水容器を分断することなく、通水容器の外側からの操作でバイオフィルム形成基材のみを取り外すことができ、通水容器の上部または下部の接続を外す操作も不要となる上に、バイオフィルムを拭き取り回収する操作が減ったことによる効果である。
（実施例３）
実施例１に記載の海水淡水化実験装置の、砂ろ過処理後で高圧ポンプより上流に設けた１２本の分岐管のうち１つの分岐管から、実施例１とは別の時期に評価水を分取し、実施例１と同じ形態のバイオフィルム形成モニタリング装置（内径１３ｍｍ、単位通水容器の長さ３３ｍｍが２０個接続したもので、端部含めて合計長さ６０ｃｍ強の円柱カラム（図２〜４に示した態様）にブレードホースで評価水を供給、１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で通水した。単位通水容器には、遮光性を有する、黒色の水道用硬質塩化ビニル配管（ＨＩＶＰ）を用いた。【０１３６】
本試験では、内面には、逆浸透膜モジュールを収容しなかった。【０１３７】
バイオフィルム量の測定は、実施例１と同じ運転管理者に依頼して行った。サンプリングおよび以降のバイオフィルム量の測定は、実施例１と同様に実施した。
測定３日目には、バイオフィルム量が検出限界以下で、測定６日目から約２０ｐｇ／ｃｍ２／ｄａｙの速度で増加した。
（実施例４）
実施例１に記載の海水淡水化実験装置の、砂ろ過処理後で高圧ポンプより上流に設けた１２本の分岐管のうち１つの分岐管について、実施例３と同じ時期に評価水を分取し、実施例１と同じ形態のバイオフィルム形成モニタリング装置（内径１３ｍｍ、単位通水容器の長さ３３ｍｍが２０個接続したもので、端部含めて合計長さ６０ｃｍ強の円柱カラム（図２〜４に示した態様）にブレードホースで評価水を供給、１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で通水した。単位通水容器には、遮光性を有する、黒色の水道用硬質塩化ビニル配管（ＨＩＶＰ）を用いた。本試験では、単位通水容器内面には、逆浸透膜モジュールに使用している品種と同じ逆浸透膜で長さ２７ｍｍ×４１ｍｍを、図４に示す通り原水側（機能層）を内向きになるように固定・収容した。【０１３８】
バイオフィルム量の測定は、実施例１と同じ運転管理者に依頼して行った。サンプリングおよび以降のバイオフィルム量の測定は、実施例１と同様に実施した。逆浸透膜を入れて測定した場合には、測定３日目から約２０ｐｇ／ｃｍ２／ｄａｙの速度で増加した。実施例３の場合より、応答性が良く、評価期間を短縮することが可能であった。
【符号の説明】
【０１３９】
１：取水管
２：取水ポンプ
３：次亜塩素酸溶液貯槽
４：凝集剤溶液貯槽
５：ｐＨ調整溶液貯槽
６：砂ろ過装置
７：中間槽
８：保安フィルター
９：亜硫酸水素ナトリウム溶液貯槽
１０：殺菌剤溶液貯槽
１１：逆浸透膜モジュール
１２：逆浸透膜透過水水槽
１３：ｐＨ調整溶液貯槽
１４：カルシウム溶液貯槽
１５：洗浄剤溶液貯槽
１６ａ：分割可能な通水容器
１６ｂ：分割可能な通水容器
１６ｃ：分割可能な通水容器
１６ｄ：分割可能な通水容器
１６ｅ：分割可能な通水容器
１７ａ：枝分かれ配管
１７ｂ：枝分かれ配管
１７ｃ：枝分かれ配管
１７ｄ：枝分かれ配管
１７ｅ：枝分かれ配管
１８：透過水送水管
１９：流量調節バルブ
２１：次亜塩素酸溶液供給ポンプ
２２：凝集剤溶液供給ポンプ
２３：ｐＨ調整溶液供給ポンプ
２４：亜硫酸水素ナトリウム溶液供給ポンプ
２５：殺菌剤溶液供給ポンプ
２６：ｐＨ調整溶液供給ポンプ
２７：カルシウム溶液供給ポンプ
２８：洗浄剤溶液供給ポンプ
２９：高圧ポンプ
３０：送液ポンプ
３１：逆浸透膜非透過水無害化溶液貯槽
３２：逆浸透膜非透過水無害化処理槽
３３：逆浸透膜非透過水排水管
３４：逆浸透膜非透過水無害化溶液供給ポンプ
５０：ホース
５１：流量計
５２：ワンタッチ式ジョイント
５３：通水容器開閉部
５４：従来技術の通水容器
５５ａ：“テフロン”（登録商標）リング
５５ｂ：逆浸透膜片
５６：流量調節バルブ
５７：リングフックのついたステンレス棒
５８：流れの方向
６０：分割可能な通水容器
６０ａ：単位通水容器
６１：分割可能な通水容器の通水面
６２：逆浸透膜の膜片
６５：バイオフィルム形成基材
６６：容器外側から着脱可能な固定部
６７：容器外側から着脱可能な固定部（フタ用）
６８：通水容器
１００：原水取水部
２００：前処理部
３００：逆浸透膜ろ過部
５０１：原水取水口
５０２：透過水出口
５０３：濃縮水出口
【図１】
2014058041.tif 000003
【図２】
2014058041.tif 000004
【図３】
2014058041.tif 000005
【図４】
2014058041.tif 000006
【図５】
2014058041.tif 000007
【図６】
2014058041.tif 000008
【図７】
2014058041.tif 000009
【図８】
2014058041.tif 000010
【図９】
2014058041.tif 000011
【国際調査報告】
2014058041.tif 000012
2014058041.tif 000013
2014058041.tif 000014
2014058041.tif 000015