(57)【要約】【課題】より運用上の自由度の高い含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法および浄水処理施設を提供すること。【解決手段】馴養装置において原水と接触させることにより、原水中の微生物を含水性生物担体に馴養し、馴養した含水性生物担体を原水から取り出して容器に移し、容器に移した含水性生物担体を浄水処理装置に投入する。【選択図】図１
2018038986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法であって、
馴養装置において原水と接触させることにより、前記原水中の微生物を前記含水性生物担体に馴養し、
前記馴養した前記含水性生物担体を前記原水から取り出して容器に移し、
前記容器に移した前記含水性生物担体を浄水処理装置に投入する、
浄水処理施設の運用方法。
【請求項２】
含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法であって、
馴養装置において原水と接触させることにより、前記原水中の微生物を前記含水性生物担体に馴養し、
前記馴養した前記含水性生物担体を前記原水から取り出して容器に移し、
前記馴養装置において前記原水と接触させることにより、前記原水中の微生物を新たな含水性生物担体に馴養し、
前記容器に移した前記含水性生物担体と、新たに馴養した前記含水性生物担体とを浄水処理装置に投入する、
浄水処理施設の運用方法。
【請求項３】
前記容器は、通気性の容器である、請求項１または２に記載の浄水処理施設の運用方法。
【請求項４】
含水性生物担体を用いた浄水処理施設であって、
原水を浄水処理する浄水処理装置と、
前記原水と含水性生物担体とを接触させ、前記原水中の微生物を前記含水性生物担体に馴養する馴養装置と、
前記馴養装置内の原水から取り出された前記含水性生物担体を移す容器と、
を備える浄水処理施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法および浄水処理施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微生物を馴養させた生物担体を原水に接触させる浄水処理方法が知られている。これは、原水中に存在する微生物が、原水中に含まれるアンモニア態窒素や鉄、マンガン等を浄化する仕組みを利用している。原水に適した微生物を用いるため、生物担体の馴養は、処理対象と同じ原水を用いて行われる。
【０００３】
通常、新設の浄水処理施設では、ろ過装置に生物担体を充填し、原水と接触させて原水中の微生物を生物担体に馴養させている。より具体的には、ろ過装置内で原水と生物担体とを接触させるだけでなく、ろ過装置へ高い位置から原水を落下させることや、空気を供給することにより、原水に酸素を取り込ませ、原水中の微生物の生存、増殖を促している。
【０００４】
そして、微生物が生物担体に十分に馴養するまで、この状態を維持する必要があるため、施設稼働開始前に生物担体の馴養期間を設けている。実際に発明者が関わった例では、このような馴養期間に６ヶ月を要したこともある。馴養期間中はろ過装置が馴養に用いられるため、施設で浄水処理が可能となるまでに、かなりの日数がかかることになる。
【０００５】
このような問題を解決するための手法として、たとえば特許文献１がある。
【０００６】
特許文献１には、あらかじめ微生物を高濃度に担持している生物担体を、浄水処理を行うリアクター内に実装することが開示されている。しかし、生物担体にあらかじめ微生物を高濃度な状態に担持する具体的な方法については一切記載されていない。
【０００７】
しかし、馴養された生物担体の性能維持には新鮮な空気が必要であるため、この文献においては、ろ過装置で必要な量の生物担体を一度に生成し、ろ過装置に投入しているものと思われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許開２０１３−１５８７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、ろ過装置で必要な量の生物担体を一度に馴養することができる大きさの馴養装置を設ける場合には、馴養装置が大型化してしまい、浄水処理施設の運用上の問題となってしまう。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、より運用上の自由度の高い含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法および浄水処理施設を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法であって、馴養装置において原水と接触させることにより、前記原水中の微生物を前記含水性生物担体に馴養し、前記馴養した前記含水性生物担体を前記原水から取り出して容器に移し、前記容器に移した前記含水性生物担体を浄水処理装置に投入する、浄水処理施設の運用方法としている。
【００１２】
このような方法によれば、原水に適した微生物が馴養された含水性生物担体（以下、馴養担体とする。）の取り扱いが向上し、その結果、浄水処理施設の運用上の自由度が高くなる。
【００１３】
また、本発明は、含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法であって、馴養装置において原水と接触させることにより、前記原水中の微生物を前記含水性生物担体に馴養し、前記馴養した前記含水性生物担体を前記原水から取り出して容器に移し、前記馴養装置において前記原水と接触させることにより、前記原水中の微生物を新たな含水性生物担体に馴養し、前記容器に移した前記含水性生物担体と、新たに馴養した前記含水性生物担体とを浄水処理装置に投入する、浄水処理施設の運用方法としている。
【００１４】
このような方法によれば、馴養担体を原水から取り出して容器に移し、含水性生物担体に馴養した微生物を生存させつつ、馴養装置において新たな含水性生物担体に微生物を馴養することができる。そのため、馴養装置が一度に馴養できる含水性生物担体の量が浄水処理装置で必要な量よりも少なくても、浄水処理装置で必要な量の馴養担体を準備することができる。その結果、馴養装置の小型化を図ることができ、運用上の自由度のさらなる向上を図ることができる。
【００１５】
さらに、本発明は、上記における容器は、通気性の容器としている。
【００１６】
このような方法によれば、通気性容器を用いることにより、より継続して馴養担体に酸素が供給できることとなり、馴養担体の活性が低下することをさらに抑制できる。
【００１７】
また、本発明は、含水性生物担体を用いた浄水処理施設であって、原水を浄水処理する浄水処理装置と、前記原水と含水性生物担体とを接触させ、前記原水中の微生物を前記含水性生物担体に馴養する馴養装置と、前記馴養装置内の原水から取り出された前記含水性生物担体を移す容器と、備える含水性生物担体を用いた浄水処理施設としている。
【００１８】
このような構成によれば、浄水処理装置と馴養装置と馴養装置で馴養した含水性生物担体を移す容器とを備えているので、より運用上の自由度の高い浄水処理施設を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、より運用上の自由度の高い含水性生物担体を用いた浄水処理施設の運用方法および浄水処理施設を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の浄水処理施設の一実施形態の概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示す馴養装置の一実施形態の概略構成図である。
【図３】図３は、図２に示すトラフユニットのＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、図１に示す容器の一実施形態の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
１．浄水処理施設の概略
本発明の一実施形態は、含水性生物担体が用いられる浄水処理施設である。以下、図１〜図４を用いて本実施形態について説明を行なう。図１は、本発明の浄水処理施設の一実施形態の概略構成図である。
【００２２】
図１に示すように、浄水処理施設１は、浄水処理ユニット２と、馴養ユニット３とを備えている。
【００２３】
浄水処理ユニット２は、原水を生物処理して処理水を排出するユニットであって、浄水処理装置４と、原水供給管５と、処理水排出管６とを備えている。
【００２４】
浄水処理装置４は、原水を生物処理により浄化するための装置であって、生物担体を収容する生物処理槽を備えている。浄水処理装置４に収容される生物担体は、特に制限されず、例えば、含水性生物担体（詳細については後述する。）、活性炭、セラミックペレットなどが挙げられる。
【００２５】
原水供給管５は、浄水処理装置４に原水を供給するための配管である。原水供給管５の一端部は、原水の水源に接続されており、原水供給管５の他端部は、浄水処理装置４に接続されている。
【００２６】
処理水排出管６は、浄水処理装置４から処理水を排出するための配管である。処理水排出管６の一端部は、浄水処理装置４に接続されており、処理水排出管６の他端部は、後段の処理系統に接続されている。
【００２７】
馴養ユニット３は、原水中の微生物を含水性生物担体に馴養するためのユニットであって、馴養装置７と、分岐管８と、合流管９と、容器４５とを備えている。
【００２８】
馴養装置７は、浄水処理装置４に供給される原水と同じ水を用いて、原水中の微生物を含水性生物担体に馴養するための装置である。馴養装置７は、浄水処理施設１内に、浄水処理装置４とは別途設置されている。なお、馴養装置７の詳細については後述する。
【００２９】
分岐管８は、原水供給管５から分岐して、馴養装置７に原水を供給するための配管である。分岐管８の一端部は、原水供給管５の途中部に接続され、分岐管８の他端部は、流入管１６（後述、図２参照）の一端部に接続されている。
【００３０】
合流管９は、馴養装置７を通過した原水を、原水供給管５に戻すための配管である。合流管９の一端部は、流出管２４（後述、図２参照）の他端部に接続され、合流管９の他端部は、分岐管８と浄水処理装置４との間に位置する原水供給管５の部分に接続されている。
【００３１】
２．馴養装置の詳細
次に、図２を用いて馴養装置７の詳細について説明する。図２は、図１に示す馴養装置の一実施形態の概略構成図である。
【００３２】
馴養装置７は、含水性生物担体と原水とを接触させることができれば、特に制限されず、公知の馴養装置を用いることができる。
【００３３】
馴養装置７は、馴養槽１１を備えている。馴養槽１１は、上側に開放される中空形状を有している。馴養槽１１の容積は、浄水処理装置４の生物処理槽で用いる生物担体を１度ですべて馴養できるような容積よりも小さい。例えば、馴養槽１１は、２回、３回の馴養により浄水処理装置４の生物処理槽で用いる生物担体を準備できるような容積を備えている。さらに小さな容積とし、その分準備の回数を多くしてもかまわない。
【００３４】
馴養槽１１には、原水流入槽１２と、隔壁２６とが設けられている。
【００３５】
原水流入槽１２は、上側に開放されており、馴養槽１１の側壁の上端部の外面に接続されている。また、原水流入槽１２には、流入管１６が設けられている。
【００３６】
流入管１６は、原水を馴養装置７に流入させるための配管である。流入管１６の一端部は、分岐管８の他端部（図１参照）に接続されている。流入管１６の他端部は、原水流入槽１２内の水面よりも上側で開口されている。
【００３７】
隔壁２６は、馴養槽１１内に設けられており、馴養槽１１の内部空間を、導水部１３と馴養部１４とに区画している。
【００３８】
導水部１３は、馴養槽１１の内部空間のうち、隔壁２６に区画される相対的に小さい空間であって、原水流入槽１２と隣接配置されている。
【００３９】
馴養部１４は、馴養槽１１の内部空間のうち、隔壁２６に区画される相対的に大きい領域であって、導水部１３に対して原水流入槽１２の反対側に位置している。また、隔壁２６は、その下端部に開口部１９を有している。開口部１９は、隔壁２６を貫通しており、導水部１３と馴養部１４とを連通している。
【００４０】
馴養部１４は、さらに、散気部２５と、支持床２１と、担体層２２と、流出部２３と、を備えている。
【００４１】
散気部２５は、空気を馴養部１４に供給するためのユニットであり、空気を放出可能である。散気部２５は、馴養部１４の下側部分に配置されている。散気部２５としては、特に制限されないが、例えば、散気管、散気用ディフューザー、メンブレンパネルなどが挙げられる。なお、図２では、散気部２５が散気管である場合を示す。
【００４２】
散気管は、馴養槽１１の側壁３７に支持されている。散気管には、配管２８が接続されており、馴養部１４の外部から空気が供給可能である。散気管には、複数の散気孔２５Ａが互いに間隔を隔てて開孔されている。なお、散気部２５の個数は、馴養部１４に空気を供給できれば特に制限されない。
【００４３】
支持床２１は、含水性生物担体を支持するための部材である。支持床２１は、馴養部１４において、開口部１９および散気部２５よりも上側に配置されている。支持床２１は、水平方向に延びており、馴養部１４の全体にわたって形成されている。支持床２１は、原水の通過を許容し、含水性生物担体の通過を規制するスクリーンから形成されている。
【００４４】
担体層２２は、複数の含水性生物担体から形成されており、馴養部１４における支持床２１の上側に設けられている。なお、図２では、含水性生物担体を含水性生物担体４０として示す。また、含水性生物担体の詳細については後述する。
【００４５】
流出部２３は、含水性生物担体の通過を規制するとともに、含水性生物担体と接触後の原水を馴養装置７から排出するためのユニットである。流出部２３は、分離部２９と、流出口３０と、流出管２４とを備えている。
【００４６】
分離部２９は、馴養部１４において担体層２２に対して上側に配置されている。分離部２９は、原水の通過を許容し、含水性生物担体の通過を規制できれば特に制限されない。分離部２９は、例えば、原水の通過を許容し、含水性生物担体の通過を規制するスクリーンを備えている。具体的には、分離部２９として、スクリーンから形成される流出管、トラフおよびスクリーンを備えるトラフユニットが挙げられ、好ましくは、トラフユニットが挙げられる。なお、図２および図３では、分離部２９がトラフユニットである場合を示す。
【００４７】
図２および図３に示すように、トラフユニットは、トラフ３５と、２つのスクリーン３６とを備えている。トラフ３５は、上側が開放される断面凹形状を有しており、底壁３５Ａと、２つの側壁３５Ｂとを一体に備えている。トラフ３５は、水平方向に延びている。トラフ３５の両端部は、隔壁２６と馴養槽１１の側壁３７とに固定されている。
【００４８】
２つのスクリーン３６は、トラフ３５の２つの側壁３５Ｂのそれぞれに１つずつ設けられている。スクリーン３６は、側壁３５Ｂから上側に向かって延びている。また、スクリーン３６は、トラフ３５の全体にわたって延びている。スクリーン３６は、馴養部１４とトラフ３５の内部空間とを仕切っている。
【００４９】
流出口３０は、トラフ３５の内部空間と連通するように、馴養槽１１の側壁３７を貫通して形成されている。詳しくは、流出口３０は、図３に示すように、トラフ３５の底壁３５Ａよりも上側、かつ、２つの側壁３５Ｂの間に配置されている。
【００５０】
図２に示すように、流出管２４は、分離部２９を通過した原水を馴養装置７から排出するための配管である。流出管２４の一端部は、流出口３０と連通するように、馴養部１４の側壁３７の外面に接続されている。流出管２４の他端部は、合流管９の一端部（図１参照）に接続されている。
【００５１】
３．含水性生物担体の詳細
含水性生物担体は、水を含むことができる担体であり、例えば、繊維担体、樹脂フォーム担体（例えば、ウレタンフォームなど）、活性炭、セラミックペレットなどが挙げられる。含水性生物担体は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００５２】
含水性生物担体のなかでは、生物によって浸食されないことから、好ましくは、繊維担体が挙げられる。繊維担体の材料としては、例えば、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維（例えば、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維など）、ポリスチレン系繊維などが挙げられ、好ましくは、ポリエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維が挙げられる。繊維担体の材料は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００５３】
繊維担体は、空隙率が８０％以上であるため、担体内部に充分な水分を保持することができ、含水性生物担体の空隙率が６０％以上であれば、同様の効果が見込まれる。つまり、含水性生物担体の空隙率は、例えば、６０％以上、好ましくは、８０％以上である。なお、空隙率は、真比重とかさ密度により算出することができる。
【００５４】
含水性生物担体の形状は、特に制限されないが、例えば、球状、円柱状、角柱形状、楕円体状などが挙げられる。含水性生物担体の最大寸法は、例えば、１ｍｍ以上、好ましくは、３ｍｍ以上、例えば、２０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下である。
【００５５】
４．容器の詳細
次に、図４を用いて容器４５の詳細について説明する。図４は、図１に示す容器の一実施形態の概略構成図である。
【００５６】
容器４５は、微生物が馴養された含水性生物担体を収容できれば特に制限されない。なお、図４では、微生物が馴養された含水性生物担体を馴養担体４０Ａとして示す。
【００５７】
容器４５は、例えば、上側が開放され、下側が閉鎖される中空形状（例えば、袋形状、筒状など）を有している。また、容器４５の個数は、特に制限されず、１つの容器４５に馴養担体４０Ａを収容してもよく、複数の容器４５に馴養担体４０Ａを分割して収容してもよい。
【００５８】
容器４５の材料としては、例えば、樹脂材料（例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなど）、布（例えば、綿布、麻布など）、金属（例えば、ステンレスなど）などが挙げられ、好ましくは、樹脂材料、さらに好ましくは、ポリ塩化ビニルが挙げられる。
【００５９】
このような容器４５は、通気性を有しなくてもよいが、馴養担体の活性維持の観点から通気性を有することが望ましい。容器４５が通気性を有する場合、容器４５は、例えば、メッシュ状に形成されている。メッシュの網目は、含水性生物担体４０の通過が規制されれば、特に制限されない。
【００６０】
このような容器４５として、好ましくは、樹脂材料から形成されるフレキシブルコンテナバッグ（以下、フレコンバッグとする。）が挙げられ、さらに好ましくは、樹脂材料からメッシュ状に形成されるフレコンバッグが挙げられる。
【００６１】
なお、メッシュ状に形成されるフレコンバッグを用いる場合、メッシュ状に形成された隙間から原水をより適度に排出することができ、また、隙間により内部の馴養担体がより新鮮な空気と接触しやすくなるため、さらにフレコンバッグ内の馴養担体の微生物の生存に適した環境を容易に提供することができる。
【００６２】
５．浄水処理施設の運用方法
次に、図１〜図４を用いて本発明の浄水処理施設の運用方法の一実施形態を説明する。
【００６３】
詳しくは、図２に示す馴養装置７に原水を供給して、含水性生物担体を原水と接触させ、原水中の微生物を含水性生物担体に馴養する場合について詳述する（馴養工程）。
【００６４】
まず、馴養装置７の馴養部１４に含水性生物担体４０を充填する。含水性生物担体４０の馴養装置７に対する充填量は、浄水処理装置４の生物処理槽に収容される生物担体の量よりも少ない。含水性生物担体４０の充填量は、例えば、２回〜４回の馴養により浄水処理装置４の生物処理槽に収容される馴養担体を準備できるような量である。さらに少ない充填量とし、その分馴養の回数を多くしてもかまわない。
【００６５】
浄水処理施設では、運用上の要求から、馴養装置７の馴養回数を少なくしたい場合や、馴養装置７のサイズを小さくしたい場合がある。馴養装置７の馴養回数を少なくしたい場合、含水性生物担体４０の充填量を比較的多くすればよく、馴養装置７のサイズを小さくしたい場合、含水性生物担体４０の充填量を比較的少なくすればよい。この結果、高い運用上の自由度を提供することができる。
【００６６】
そして、馴養装置７に原水を供給する。原水は、浄水処理装置４の処理対象となる水と同じ水であって、例えば、河川水、地下水などが挙げられる。
【００６７】
河川水や地下水には、その水の性状に適した微生物、つまり、その水に含有される成分を分解可能な微生物が存在している。そのため、浄水処理装置４の処理対象となる水に適した微生物を含水性生物担体に馴養するには、浄水処理装置４の処理対象となる水と同じ水を用いて馴養処理する必要がある。これによって、浄水処理装置の処理対象となる水に適した微生物を含水性生物担体に付着および増殖させることができる。
【００６８】
具体的には、原水には、例えば、アンモニア態窒素、溶解性鉄、溶解性マンガンなどが溶解しており、それらを分解可能な微生物が存在している。
【００６９】
原水中におけるアンモニア性窒素濃度は、例えば、０．２０ｍｇ／Ｌ以上２．５ｍｇ／Ｌ以下である。
【００７０】
また、原水中における溶解性鉄の濃度は、例えば、０．１０ｍｇ／Ｌ以上５．０ｍｇ／Ｌ以下である。
【００７１】
さらに、原水中における溶解性マンガンの濃度は、例えば、０．１０ｍｇ／Ｌ以上１．０ｍｇ／Ｌ以下である。
【００７２】
このような原水は、馴養装置７の流入管１６に供給され、流入管１６の他端部から原水流入槽１２に落下する。このとき、原水は、空気と効率よく接触し、酸素が供給される。
【００７３】
そして、原水が原水流入槽１２に溜まり、原水流入槽１２における原水の水位が馴養槽１１の側壁の上端まで到達すると、原水はオーバーフローして導水部１３に流入する。このとき、原水は、空気と効率よく接触し、酸素が供給される。
【００７４】
次いで、原水は、開口部１９を通過して、導水部１３から馴養部１４に流入する。そして、原水は馴養部１４を上昇し、上向流が生じる。
【００７５】
馴養部１４を上昇する原水は、担体層２２を通過するときに、複数の含水性生物担体４０と接触する。このとき、原水中に存在する微生物が、含水性生物担体４０に担持される。
【００７６】
なお、原水は、馴養部１４において、散気部２５によりばっ気される。これにより、原水に酸素が効率的に供給されるとともに、担体層２２の閉塞が抑制される。ばっ気強度は、馴養に必要な酸素が供給できれば特に制限されないが、実用性および経済性の観点から好ましくは、０．１ｍ３／ｍ２／ｍｉｎ以下である。
【００７７】
次いで、図３に示すように、担体層２２を通過した原水は、トラフ３５の側壁３５Ｂを乗り越えるようにスクリーン３６を通過し、トラフ３５内に流入する。その後、図２に示すように、トラフ３５内に流入した原水は、流出口３０を介して、流出管２４から流出する。
【００７８】
そして、流出管２４から流出する原水中における、アンモニア性窒素、溶解性鉄および溶解性マンガンが基準濃度未満となるまで、上記の馴養処理を維持する。
【００７９】
アンモニア性窒素の基準濃度は、例えば、０．５０ｍｇ／Ｌ未満、好ましくは、０．２０ｍｇ未満である。溶解性鉄の基準濃度は、例えば、１．０ｍｇ／Ｌ未満、好ましくは、０．３ｍｇ／Ｌ未満である。溶解性マンガンの基準濃度は、例えば、０．２０ｍｇ／Ｌ未満、好ましくは、０．０５ｍｇ／Ｌ未満である。
【００８０】
このような馴養期間は、例えば、２週間以上、好ましくは、１ヵ月以上、例えば、６ヵ月以下、好ましくは、２カ月以下である。
【００８１】
これによって、微生物が含水性生物担体４０の表面において増殖して生物膜を形成する。つまり、微生物が含水性生物担体４０に馴養されて、馴養担体４０Ａが準備される。
【００８２】
なお、図１に示すように、浄水処理施設１では、流出管２４から流出する原水は、合流管９を介して原水供給管５に戻される。また、浄水処理装置４には、原水供給管５を介して原水が供給されている。浄水処理装置４は、原水を生物処理により浄化した後、処理水排出管６を介して処理水を排出する。つまり、浄水処理施設１では、浄水処理装置４において浄化処理が実施されるとともに、馴養装置７において含水性生物担体に対する微生物の馴養が実施される。
【００８３】
次いで、図４に示すように、馴養担体４０Ａを馴養装置７の馴養部１４から取り出して容器４５に移す（取出工程）。これにより、馴養担体４０Ａは、馴養装置７内の原水から取り出される。なお、馴養担体４０Ａの全量を、馴養部１４から取り出してもよく、馴養担体４０Ａの一部のみを、馴養部１４から取り出してもよい。
【００８４】
次いで、図２に示すように、馴養装置７の馴養部１４に新たに含水性生物担体４１を投入する。そして、上記と同様にして、馴養装置７において、新たに投入した含水性生物担体４１と原水とを接触させることにより、新たに投入した含水性生物担体４１に微生物を馴養する（馴養工程）。つまり、図２および図４に示すように、処理が完了した馴養担体４０Ａを容器４５において保持しつつ、新たな含水性生物担体４１に微生物が馴養される。
【００８５】
その後、必要により、浄水処理装置４に必要な量の馴養担体４０Ａが確保できるまで、新たな含水性生物担体４１の馴養（馴養工程）と、馴養担体４０Ａの容器４５における保持（保持工程）とを複数工程実施し、浄水処理装置４で必要な量の馴養担体４０Ａを準備する。
【００８６】
なお、容器４５の個数は、特に制限されず、浄水処理装置４に必要な馴養担体全量を収容できるものを１つ準備してもよく、浄水処理装置４に必要な馴養担体を分割して収容すべく複数準備してもよい。
【００８７】
また、容器４５に移された馴養担体４０Ａは、その後に実施された馴養工程の回数×馴養期間、容器４５において保持される。
【００８８】
次いで、容器４５に移した馴養担体４０Ａと、新たに馴養した含水性生物担体（馴養担体４０Ａ）とを、浄水処理装置４に投入する（投入工程）。
【００８９】
より具体的には、浄水処理装置４に収容されている生物担体を浄水処理装置４から取り出した後、準備した馴養担体４０Ａを浄水処理装置４に投入する。
【００９０】
このような浄水処理施設の運転方法は、例えば、既存の浄水処理装置の生物担体を交換する場合や、浄水処理装置を新設する場合で、立ち上げまでの期限が切迫している場合などに好適に利用される。
【００９１】
つまり、本発明において、運用とは、浄水処理施設全体の運用のみに限らず、浄化処理施設の設計から施工、運用開始までを含めて運用と定義する。また、浄化処理施設の運用に関わる馴養などの一部の運用のみである場合も運用に含むものとする。
【００９２】
３．作用効果
従来、馴養担体は、原水に浸漬された状態で酸素が供給されることにより、活性を維持できると考えられていたため、浄水処理装置とは異なる馴養装置で馴養される場合も、馴養装置から取り出すと、直ちに浄水処理装置に投入するようにしていた。これに対して、本発明者らは、馴養した含水性生物担体を原水から取り出して空気に接することができる状態に置くことにより、酸素が供給される原水中でなくとも馴養担体の活性が維持できる知見を見出し、本発明を完成した。
【００９３】
これは、含水性生物担体は原水から取り出された際にも微生物に必要な水分を保持することができることと、馴養担体を空気に接することができる状態に置くことにより馴養担体の活性が維持できるためと考えるが、これにより、馴養担体を馴養装置や浄水処理装置とは異なる容器で保持することができ、浄水処理装置で必要な量の含水性生物担体を一度に馴養しなくてもすむようになった。その結果、馴養装置の小型化を図ることができ、高い運用上の自由度を確保することができる。
【００９４】
また、馴養装置では、馴養担体を原水から取り出して容器に移して保持し、含水性生物担体に馴養した微生物を生存させつつ、新たな含水性生物担体に微生物を馴養することができる。そのため、馴養装置が一度に馴養できる含水性生物担体の量が浄水処理装置で必要な量よりも少なくても、浄水処理装置で必要な量の馴養担体を準備することができる。その結果、馴養装置の小型化を図ることができ、運用上の自由度のさらなる向上を図ることができる。
【００９５】
また、通気性容器を用いることにより、より継続して馴養担体に酸素が供給できることとなり、馴養担体の活性が低下することをさらに抑制できる。その他、通気性容器に対して、強制的に送気することにより酸素を供給してもよい。
【００９６】
また、図１に示すように、浄水処理施設１は、浄水処理装置４と馴養装置７と容器４５とを備えている。そのため、より運用上の自由度の高い浄水処理施設を提供することができる。
【００９７】
４．変形例
上記の実施形態では、馴養担体を容器に収容して保持しつつ、新たな含水性生物担体に微生物を馴養しているが、馴養担体を容器に収容して保持する間に、新たな含水性生物担体に微生物を馴養しなくてもよい。例えば、馴養装置において含水性生物担体と原水とを接触させて微生物を馴養し、馴養担体を原水から取り出して容器に移した後、容器に移した馴養担体を、所望するタイミングで浄水処理装置に投入してもよい。
【００９８】
例えば、馴養装置が浄水処理施設に備え付けではなく、馴養後直ちに浄水処理装置に投入できない場合、容器で一定期間保持して、浄水処理装置に投入することができるため、馴養に必要な期間を超えて、馴養装置を保持しなくてよい。また、馴養担体を馴養装置から取り出して容器に移した後には、馴養装置におけるばっ気を停止することができるので、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００９９】
上記の馴養装置７は、図２に示すように、馴養槽１１に原水流入槽１２が設けられ、馴養槽１１の内部空間が導水部１３および馴養部１４に区画され、原水が、流入管１６から原水流入槽１２に落下し、原水流入槽１２からオーバーフローして導水部１３に流下している。これにより、原水に効率的に酸素供給が確保され、含水性生物担体４０に微生物が馴養されている。
【０１００】
しかし、馴養装置の構成は、馴養に必要な酸素が原水に供給できれば、これに限定されない。例えば、馴養槽１１は、馴養部１４のみからなる単槽構成であってもよい。
【０１０１】
また、上記の馴養装置７では、原水が馴養部１４内を上昇し、上向流が生じるが、原水の通水方向はこれに制限されない。例えば、馴養部１４に対して上側から原水を供給し、馴養部１４の下端部から、担体接触後の原水を流出させてもよい。この場合、原水は馴養部１４内を下降し、下向流が生じる。
【０１０２】
また、上記の浄水処理施設１では、図１に示されるように、馴養ユニット３の合流管９の他端部が原水供給管５に接続されているが、これに限定されない。図１に点線で示されるように、合流管９の他端部は、浄水処理装置４に接続されていてもよい。
【０１０３】
また、上記の浄水処理施設１では、浄水処理装置４において浄化処理が実施されるとともに、馴養装置７において含水性生物担体に対する微生物の馴養が実施されているが、これに限定されない。例えば、原水を馴養装置７にのみ供給して馴養担体を準備した後、浄水処理装置４に馴養担体を投入し、次いで、浄水処理装置４に対する原水の供給を開始してもよい。
【０１０４】
これら変形例によっても、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例】
【０１０５】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」として定義されている数値）または下限値(「以上」、「未満」として定義されている数値）に代替することができる。
【０１０６】
実施例１
図２に示す馴養装置を準備した。馴養装置全体の設置面積は５ｍ２であり、馴養部の接地面積は４ｍ２であった。また、８ｍ３の含水性生物担体を馴養部に充填した（担体層の高さは２ｍ）。
【０１０７】
次いで、馴養装置に流量６４０ｍ３／日で原水を供給して、含水性生物担体（ポリエステル系繊維担体）を馴養した。なお、原水中におけるアンモニア性窒素濃度は０．３２ｍｇ／Ｌ、溶解性鉄の濃度は３．０ｍｇ／Ｌ、溶解性マンガンの濃度は、０．４７ｍｇ／Ｌであった。また、散気部のばっ気強度は、約０．０５ｍ３／ｍ２／ｍｉｎであった。
【０１０８】
その後、流出管から排出される原水中のアンモニア性窒素、溶解性鉄および溶解性マンガンの濃度が下記の基準値未満となるまで、馴養処理を維持した。なお、馴養期間は、約４５日であった。
【０１０９】
アンモニア性窒素基準濃度：０．２０ｍｇ／Ｌ未満、溶解性鉄の基準濃度：０．０５ｍｇ／Ｌ、溶解性マンガンの基準濃度：０．０５ｍｇ／Ｌ
【０１１０】
次いで、馴養担体を、馴養装置の原水から取り出して、メッシュ状のフレコンバッグ（容器）に移した。その後、馴養担体をフレコンバッグにて静置する間に、馴養装置に新たに含水性生物担体を充填し、上記と同様に馴養した。これを３回実施して、馴養担体を２４ｍ３準備した。
【０１１１】
その後、準備した、約９０日間静置した馴養担体を含む馴養担体を、浄水処理装置に投入した。浄水処理装置の設置面積は１３．５ｍ２、浄水処理装置に投入された馴養担体は２０．２５ｍ３であった。
【０１１２】
次いで、浄水処理装置に原水を供給して２４時間浄化処理した。処理水中におけるアンモニア性窒素濃度は０．０１ｍｇ／Ｌ未満、溶解性鉄の濃度は０．０６ｍｇ／Ｌ未満、溶解性マンガンの濃度は０．０４ｍｇ／Ｌ未満であった。
【０１１３】
つまり、アンモニア性窒素除去率は９７％、溶解性鉄除去率は９８％、溶解性マンガン除去率は９１％であることが確認された。
【符号の説明】
【０１１４】
１      浄水処理施設
７      馴養装置
４０    含水性生物担体
４１    含水性生物担体
４５    容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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