(57)【要約】【課題】流動担体を用いた生物処理において、処理速度を向上させることが可能な水処理方法および水処理装置を提供する。【解決手段】微生物を付着させたスポンジ担体の存在下で被処理水の生物処理を行う生物処理工程を含み、スポンジ担体は、（１）セル数が３０個／２５ｍｍ以上である、および、（２）表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上であるの条件のうち少なくとも１つを満たす疎水性ポリウレタン担体である、水処理方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物を付着させたスポンジ担体の存在下で被処理水の生物処理を行う生物処理工程を含み、
前記スポンジ担体は、
（１）セル数が３０個／２５ｍｍ以上である、および、
（２）表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上である
の条件のうち少なくとも１つを満たす疎水性ポリウレタン担体であることを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理方法であって、
前記スポンジ担体の生物付着量は、５００ｍｇ／Ｌ以上であることを特徴とする水処理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の水処理方法であって、
前記生物処理を開始する前に、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つをあらかじめ前記被処理水に添加することを特徴とする水処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理方法であって、
前記被処理水は、有機物およびアンモニアのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする水処理方法。
【請求項５】
微生物を付着させたスポンジ担体の存在下で被処理水の生物処理を行う生物処理手段を有し、
前記スポンジ担体は、
（１）セル数が３０個／２５ｍｍ以上である、および、
（２）表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上である
の条件のうち少なくとも１つを満たす疎水性ポリウレタン担体であることを特徴とする水処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の水処理装置であって、
前記スポンジ担体の生物付着量は、５００ｍｇ／Ｌ以上であることを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の水処理装置であって、
前記生物処理を開始する前に、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つをあらかじめ前記被処理水に添加することを特徴とする水処理装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の水処理装置であって、
前記被処理水は、有機物およびアンモニアのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を付着させたスポンジ担体の存在下で被処理水の生物処理を行う水処理方法および水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、浄化槽や食品工場等の中小規模の排水処理設備や海外の下水処理場等において、流動担体を用いた生物処理法が導入されている。流動担体を用いた生物処理法は、通常の浮遊式活性汚泥法に比較して高負荷処理が可能であることから、反応槽をコンパクト化することができ、また汚泥沈降性を考慮して処理を行わなくてもよく、従来法より運転管理が容易であるため、普及している。
【０００３】
最近では、汚泥発生量の削減を目的として、流動担体として特定の担体を採用して、多段生物処理する提案がされている（特許文献１，２参照）。また、油脂含有排水向けに特定の担体を使用することも提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
流動担体を用いた生物処理においては、より高負荷処理すること、特に、分解速度が比較的遅い難分解性の有機物やアンモニア等を含む被処理水において、処理速度の向上が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８７２７５７号公報
【特許文献２】特許第５７７２３３７号公報
【特許文献３】特開２０１６−０５９８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、流動担体を用いた生物処理において、処理速度を向上させることが可能な水処理方法および水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、微生物を付着させたスポンジ担体の存在下で被処理水の生物処理を行う生物処理工程を含み、前記スポンジ担体は、（１）セル数が３０個／２５ｍｍ以上である、および、（２）表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上であるの条件のうち少なくとも１つを満たす疎水性ポリウレタン担体である、水処理方法である。
【０００８】
前記水処理方法において、前記スポンジ担体の生物付着量は、５００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。
【０００９】
前記水処理方法において、前記生物処理を開始する前に、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つをあらかじめ前記被処理水に添加することが好ましい。
【００１０】
前記水処理方法において、前記被処理水は、有機物およびアンモニアのうち少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、微生物を付着させたスポンジ担体の存在下で被処理水の生物処理を行う生物処理手段を有し、前記スポンジ担体は、（１）セル数が３０個／２５ｍｍ以上である、および、（２）表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上であるの条件のうち少なくとも１つを満たす疎水性ポリウレタン担体である、水処理装置である。
【００１２】
前記水処理装置において、前記スポンジ担体の生物付着量は、５００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。
【００１３】
前記水処理装置において、前記生物処理を開始する前に、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つをあらかじめ前記被処理水に添加することが好ましい。
【００１４】
前記水処理装置において、前記被処理水は、有機物およびアンモニアのうち少なくとも１つを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、流動担体を用いた生物処理において、処理速度を向上させることが可能な水処理方法および水処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る水処理装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図４】実施例で用いた実験装置を示す概略構成図である。
【図５】実施例１，２、比較例２における、疎水性ポリウレタン製スポンジ担体のセル数（個／２５ｍｍ）と硝化速度（ｋｇＮ／ｍ３／ｄ）との関係を示すグラフである。
【図６】実施例１，２、比較例２における、疎水性ポリウレタン製スポンジ担体の表面積（ｍ２／ｍ３）と硝化速度（ｋｇＮ／ｍ３／ｄ）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
本発明の実施形態に係る水処理装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。
【００１９】
水処理装置１は、微生物を付着させたスポンジ担体の存在下で被処理水の生物処理を行う生物処理手段として、生物処理槽１０を備える。
【００２０】
図１の水処理装置１において、生物処理槽１０の被処理水入口には、被処理水配管１４が接続され、処理水出口には、処理水配管１６が接続されている。生物処理槽１０内には、槽内を爆気する曝気手段として、曝気装置１２が設置されていてもよい。
【００２１】
生物処理槽１０内には、スポンジ担体１８が投入されている。スポンジ担体１８は、複数の細孔が形成された多孔体であり、
（１）セル数（細孔の数）が３０個／２５ｍｍ以上である、および、
（２）表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上である
の条件のうち少なくとも１つを満たす疎水性ポリウレタン担体である。
【００２２】
生物処理槽１０内に、スクリーン３２等の分離手段を設置してもよい。図での説明は省略するが、生物処理槽１０には、槽内の水温を加温する電気ヒータ等の加温装置（加温手段）、槽内のｐＨを調整するために槽内に酸またはアルカリ等のｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整装置（ｐＨ調整手段）等が、適宜設置されていてもよい。生物処理槽１０の前段にｐＨ調整を行うためのｐＨ調整槽を設けてもよい。
【００２３】
本実施形態に係る水処理方法および水処理装置１の動作について説明する。
【００２４】
例えば有機物、アンモニア等のうち少なくとも１つを含む被処理水は、被処理水配管１４を通して生物処理槽１０に供給される。必要に応じて、加温装置により被処理水を加温したり、曝気装置１２により生物処理槽１０内を曝気したり、ｐＨ調整装置により被処理水のｐＨを調整してもよい。生物処理槽１０内において、被処理水中の有機物、アンモニア等が、スポンジ担体１８に付着した微生物により分解される（生物処理工程）。生物処理が行われた処理水は、処理水配管１６を通して排出される。
【００２５】
有機物、アンモニア等を分解する微生物は、生物処理槽１０に投入されたスポンジ担体１８の表面や細孔内に付着して、担体上に生物膜が形成される。通常、この担体に形成された生物膜中の微生物により有機物、アンモニア等が分解される。本発明者らは、スポンジ担体１８の材質、セル数、表面積、生物付着量等が生物処理性能に及ぼす効果について検討を行った。この結果、疎水性のポリウレタン製スポンジ担体、特に、単位あたりのセル数が多い担体、表面積が大きい担体、または単位あたりのセル数が多く、かつ表面積が大きい担体において、生物処理の処理速度が高いことを見出した。疎水性で適切なセル数または表面積のポリウレタン製スポンジ担体を生物処理槽１０に添加することで、生物処理の処理速度を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、疎水性のスポンジ担体は親水性のスポンジ担体よりも初期付着汚泥量が多いことを見出した。詳細なメカニズムは不明であるが、被処理水中の高分子物質や活性汚泥中の高分子のバイオポリマ等が疎水性の担体表面に付着しやすく、それをきっかけに微生物の付着量が多くなると想定される。さらに、表面が比較的疎水性である微生物に対し、疎水性の担体は、疎水性相互作用により付着性の点で有利であると考えられる。芽胞を形成したバチルス属や土壌微生物の中でも増殖速度の遅い細菌は、表面が比較的疎水性であるとされている。土壌微生物の中でも増殖速度の遅い細菌としては、例えば、ニトロソモナス属等の硝化菌が挙げられ、これらも表面が比較的疎水性の可能性がある。
【００２７】
本実施形態に係る水処理方法および水処理装置により、流動担体を用いた生物処理を、より高負荷にすることが可能となる。また、難分解性の有機物やアンモニア等を含む被処理水の生物処理において、長い反応時間が必要であった生物処理装置をコンパクトにすることが可能となる。本実施形態に係る水処理方法および水処理装置では、１段の生物処理において、処理速度を向上させることが可能である。
【００２８】
本実施形態の処理対象とする被処理水は、例えば、有機物、アンモニア、懸濁物質等を含む水であり、有機物およびアンモニアのうち少なくとも１つを含むことが好ましい。処理対象とする被処理水としては、例えば、下水処理、食品工場をはじめ、化学工場、半導体工場、液晶工場、紙パルプ工場、その他の分野から排出される有機物含有排水であって、生物処理法が適用可能であるものが挙げられる。また、生物処理は可能であるが、処理速度が遅く、大きな処理装置となるような排水に対しても有効である。例えば、アンモニアを酸化する硝化処理、液晶工場で使用される水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）処理、油脂処理等に対して有効である。
【００２９】
スポンジ担体１８のセル数は、生物処理の処理速度を向上させる点で、好ましくは３０個／２５ｍｍ以上であり、より好ましくは３０個／２５ｍｍ以上、１００個／２５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは４０個／２５ｍｍ以上、１００個／２５ｍｍ以下であり、特に好ましくは４６個／２５ｍｍ以上、１００個／２５ｍｍ以下である。スポンジ担体１８のセル数が３０個／２５ｍｍ未満であると、生物処理の処理速度の向上効果が現れにくい場合があり、疎水性のポリウレタン製スポンジでは１００個／２５ｍｍを超えると、通気性の低下により生物処理槽で流動しにくくなる場合がある。
【００３０】
スポンジ担体１８のセル数は、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−１（附属書１）に基づいて求められる。具体的には、（１）厚さ１０ｍｍ、幅および長さ１００ｍｍ以上の試験片（スポンジ担体１８）を採取、（２）倍率が５倍以上の拡大鏡で、拡大鏡が左右に移動でき、その移動距離を測定できるメモリを装備した試験装置を準備、（３）当該試験装置の台の上に試験片を載せ、拡大鏡を移動させながら直線上１０ｍｍ間のセルの個数を数える（測定箇所は３箇所）、（４）Ｎ＝ｎ×２．５（Ｎはセル数（個／２５ｍｍ）、ｎは１０ｍｍ間のセルの個数）によってセル数Ｎを算出し、３箇所の平均値をＪＩＳ  Ｚ  ８４０１によって丸めの幅１で丸める。
【００３１】
スポンジ担体１８の表面積は、生物処理の処理速度を向上させる点で、好ましくは３，０００ｍ２／ｍ３以上であり、より好ましくは３５００ｍ２／ｍ３以上であり、さらに好ましくは４０００ｍ２／ｍ３以上であり、特に好ましくは４５００ｍ２／ｍ３以上である。スポンジ担体１８の表面積の上限は、セル数や担体の大きさ等を考慮して決めればよく、特に制限はない。スポンジ担体１８の表面積が３，０００ｍ２／ｍ３未満であると、生物処理の処理速度の向上効果が現れにくい場合がある。スポンジ担体１８の表面積は、気体吸着法や水銀圧入法を用いて測定することができる。
【００３２】
スポンジ担体１８の生物付着量は、生物処理の処理速度を向上させる点で、５００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましく、１０００ｍｇ／Ｌ以上であることがより好ましい。スポンジ担体１８の生物付着量は多ければ多い方がよく、特に上限はないが、上限は、例えば、５０００ｍｇ／Ｌである。スポンジ担体１８の生物付着量が５００ｍｇ／Ｌ未満であると、生物処理の処理速度の向上効果が現れにくい場合があり、５０００ｍｇ／Ｌを超えると、無機物の付着等が疑われ、流動させるための曝気量が大きくなる場合がある。
【００３３】
スポンジ担体１８は、疎水性ポリウレタン担体であり、例えば、エーテル系やエステル系等のポリウレタンフォームを使用することができる。
【００３４】
スポンジ担体１８の形状は、特に限定されず、立方体状等の四角体状、粒状、球状、ペレット状、円筒状、繊維状、フィルム状等が挙げられる。
【００３５】
スポンジ担体１８の大きさは、特に限定されず、生物処理槽１０の大きさやスポンジ担体１８の形状等に応じて、適宜設定されればよく、例えば、立方体状であれば、一辺の長さが３〜２０ｍｍの範囲が好ましく、球状であれば、径が０．５ｍｍ〜２０ｍｍ程度の範囲が好ましい。スポンジ担体１８は、例えば、立方体状であり、大きさが３〜１０ｍｍの範囲の担体を用いることが好ましい。スポンジ担体１８の大きさが３ｍｍより小さいと、時間に伴い担体が磨耗して効果が低くなる場合があり、１０ｍｍより大きい場合には、比表面積が小さく、処理速度の向上効果が低くなる場合がある。スポンジ担体１８の大きさは、ノギスまたはマイクロスコープ等を用いて測定することができる。
【００３６】
スポンジ担体１８の比重は、生物処理槽１０内部に流動状態を形成するために、少なくとも１．０より大きく、真比重として、１．１以上、または見かけ比重として、１．０１以上のものが好ましい。
【００３７】
生物処理槽１０へのスポンジ担体１８の充填量（投入量）は、経済性、流動性等の点で、生物処理槽１０の容積に対して３〜４０容量％の範囲であることが好ましく、５〜３０容量％の範囲であることがより好ましい。スポンジ担体１８の投入量が生物処理槽１０の容積に対して３容量％未満であると反応速度が小さくなる場合があり、４０容量％を超えるとスポンジ担体１８が流動しにくくなり、長期運転において汚泥による閉塞等で被処理水がショートパスし、処理水質が悪くなる場合がある。
【００３８】
スポンジ担体１８の充填量は、３〜４０容量％の範囲で充填し、生物処理槽１０内の汚泥濃度であるＭＬＶＳＳ濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上とすることが好ましく、１，０００ｍｇ／Ｌ以上とすることがより好ましい。
【００３９】
生物処理槽１０内に、スクリーン３２等の分離手段を設置し、スポンジ担体１８を分離して処理を行うことが好ましい。
【００４０】
生物処理工程において、微生物の育成等の点から、生物処理槽１０のｐＨは、例えば、弱酸性〜弱アルカリ性に調整されることが好ましく、６から８の範囲に調整されることがより好ましい。
【００４１】
生物処理は、好気条件下で行うことが好ましく、例えば、生物処理槽１０内に曝気装置１２を設置して、生物処理槽１０内の溶存酸素濃度が０．５ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは１ｍｇ／Ｌ以上となるように酸素を供給することが好ましい。
【００４２】
処理水質の向上の点等から、生物処理槽１０の後段に加圧浮上装置や沈澱池等を設置したり、生物処理槽１０内に膜分離ユニットを設置したりしてもよい。
【００４３】
被処理水の有機物の濃度は、例えば、５０〜１００００ｍｇ／Ｌの範囲であり、アンモニアの濃度は、例えば、２０〜１０００ｍｇ／Ｌの範囲である。
【００４４】
本実施形態に係る水処理方法および水処理装置により、生物処理における硝化速度を、例えば、０．２ｋｇＮ／ｍ３／ｄ以上とすることができ、さらには０．３ｋｇＮ／ｍ３／ｄ以上とすることができる。これにより、生物処理装置をコンパクトにすることが可能となる。
【００４５】
疎水性のスポンジ担体１８は水中に投入しても水面に浮上してしまい、自然に微生物が付着して生物処理槽１０内で流動し、処理が行われるまでに、数週間の立上げ期間がかかる場合がある。その場合には、担体の親水化処理や親水性スポンジ担体を用いることが従来提案されているが、本発明者らが鋭意検討した結果、生物処理を開始する前に、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つをあらかじめ疎水性のスポンジ担体１８が投入された被処理水に添加してから、被処理水の通水を開始することで、立上げ期間が短縮されることを見出した。
【００４６】
この場合は、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つを生物処理槽１０内に添加する添加装置（添加手段）を、生物処理槽１０に設置すればよい。
【００４７】
図２に、このような添加装置（添加手段）を備える水処理装置の一例の概略構成を示す。図２の水処理装置３は、生物処理槽１０と、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つを貯留するための貯留槽２０とを備える。貯留槽２０の出口と生物処理槽１０とは、添加配管２２により接続されている。
【００４８】
水処理装置３では、装置の立上げにおいて、適切なセル数または表面積の疎水性のスポンジ担体１８が生物処理槽１０に投入された後、活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つが貯留槽２０から添加配管２２を通して生物処理槽１０に添加されて、微生物がスポンジ担体１８に固定化された後、生物処理が開始される。例えば、スポンジ担体１８の上から活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つを添加してから、被処理水の通水を開始すればよい。これにより、疎水性のスポンジ担体１８が流動して処理できる期間を短縮可能であり、試運転期間、およびそれに伴うコストを短縮することが可能となる。また、安定した高負荷処理が可能となる。
【００４９】
活性汚泥、微生物製剤、および培養した微生物のうち少なくとも１つの添加量は、例えば、５００ｍｇ／Ｌ以上であり、好ましくは１０００ｍｇ／Ｌ以上である。添加量の上限には特に限定はないが、例えば、５０００ｍｇ／Ｌ以下である。添加量が５００ｍｇ／Ｌ未満であると、試運転期間の短縮効果が現れにくくなる場合があり、５０００ｍｇ／Ｌを超えると、一部は担体に付着することなく処理水に流出しやすくなり、経済性の点で好ましくない場合がある。
【００５０】
用いられる活性汚泥、微生物、微生物製剤については、通常の生物処理に用いられるものであればよく、特に限定されない。なお、微生物製剤とは、培養した微生物を含む製剤であり、例えば、微生物を培養した培養液をそのまま用いたものや、培養した微生物を水等に分散した懸濁液としたものや、培養液や懸濁液等を凍結乾燥等により乾燥させたものである。微生物製剤の形態は特に限定はなく、例えば、液体状、粉末状、顆粒状等のものである。
【００５１】
活性汚泥としては、産業排水処理や下水処理に適用されている活性汚泥法や膜分離活性汚泥法の槽内汚泥を使用することができる。微生物としては、例えば、バチルス属、ニトロソモナス属等が挙げられる。微生物製剤としては、初期シーディング用や生物処理機能の改善用があり、代表的なバチルス属の微生物製剤、例えばエルビックＹＡ３００（日之出産業株式会社製）、セピアＲ５３１（オルガノ株式会社製）等を使用することができる。
【００５２】
装置の立上げにおいて、現場で培養した微生物を被処理水に添加してもよい。この場合は、例えば、微生物を培養するための培養手段として培養槽を、生物処理槽１０に設置すればよい。
【００５３】
図３に、このような培養槽（培養手段）を備える水処理装置の一例の概略構成を示す。図３の水処理装置５は、生物処理槽１０と、微生物を培養するための培養槽２４とを備える。被処理水配管１４から分岐した被処理水配管２６が培養槽２４の入口に接続され、培養槽２４の出口と生物処理槽１０とは、添加配管２８により接続されている。
【００５４】
水処理装置５では、装置の立上げにおいて、被処理水の一部が被処理水配管２６を通して培養槽２４に供給され、培養槽２４において微生物が培養される（培養工程）。適切なセル数または表面積の疎水性のスポンジ担体１８が生物処理槽１０に投入された後、培養された微生物が培養槽２４から添加配管２８を通して生物処理槽１０に添加されて、微生物がスポンジ担体１８に固定化された後、生物処理が開始される。これにより、疎水性のスポンジ担体１８が流動して処理できる期間を短縮可能であり、試運転期間、およびそれに伴うコストを短縮することが可能となる。また、安定した高負荷処理が可能となる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５６】
＜実施例１＞
表１に示す組成の原水を被処理水として用いて実験を行った。
【００５７】
【表１】
2019000802.tif 000002
【００５８】
（実験装置）
図４に示すような実験装置を用いて、表２および下記に示す実験条件で生物処理を実施した。図４に示す実験装置は、生物処理槽１０の前段にｐＨ調整を行うためのｐＨ調整槽３０を設けてある。硝化速度（ｋｇＮ／ｍ３／ｄ）および担体への付着汚泥量（生物付着量）（ｍｇ／Ｌ）を表３に示す。図５に、疎水性ポリウレタン製スポンジ担体のセル数（個／２５ｍｍ）と硝化速度（ｋｇＮ／ｍ３／ｄ）との関係を示し、図６に、疎水性ポリウレタン製スポンジ担体の表面積（ｍ２／ｍ３）と硝化速度（ｋｇＮ／ｍ３／ｄ）との関係を示す。なお、スポンジ担体のセル数は、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−１（附属書１）に基づいて求めた。スポンジ担体の表面積は、気体吸着法を用いて担体の単位重量当たりの面積を測定し、単位体積当たりの面積に変換した。
【００５９】
（実験条件）
生物処理槽：容量４．１Ｌ
担体充填量：３０容量％
ｐＨ：中性７〜７．５
水温：２０℃
曝気量：５Ｌ／分
【００６０】
【表２】
2019000802.tif 000003
【００６１】
【表３】
2019000802.tif 000004
【００６２】
（結果）
比較例１では、セル数、表面積が非常に多いポリビニルアルコール（ＰＶＡ）製の担体を用いたが、硝化速度は０．２ｋｇＮ／ｍ３／ｄであったのに対し、疎水性ポリウレタン製の担体はセル数が比較例１より小さいが、汚泥濃度が高く、硝化速度が高い結果となった。一方、疎水性ポリウレタン製の担体でも、セル数、表面積が小さい比較例２では、硝化速度が０．１ｋｇＮ／ｍ３／ｄとなった。上記の結果から、セル数が３０個／２５ｍｍ以上の疎水性ポリウレタンの担体を用いた場合、または、表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上の疎水性ポリウレタンの担体を用いた場合、生物処理の効率が１．５倍から３倍程度高くすることができた。
【００６３】
＜実施例２＞
表４に示す組成の有機物含有排水を原水（被処理水）として用いて実験を行った。
【００６４】
【表４】
2019000802.tif 000005
【００６５】
（実験装置）
図４に示すような実験装置を用いて、表５および下記に示す実験条件で生物処理を実施した。担体への付着汚泥量（ｍｇ／Ｌ）を表６に示す。
【００６６】
（実験条件）
生物処理槽：容量２．０Ｌ
担体充填量：２０容量％
ｐＨ：中性７〜７．５
水温：２０℃
曝気量：１Ｌ／分
【００６７】
【表５】
2019000802.tif 000006
【００６８】
【表６】
2019000802.tif 000007
【００６９】
（結果）
疎水性ポリウレタン製の担体でも、セル数、表面積が小さい比較例１の担体では、生物付着量は５００ｍｇ／Ｌ未満と非常に低かったのに対し、セル数、表面積が多い実施例１，２の疎水性ポリウレタン製の担体ではいずれも付着汚泥量が比較例１の２から３倍高く、生物処理の担体として、処理性能を向上させる効果が高いことを確認した。
【００７０】
＜実施例３＞
表７に示す食品工場の有機物含有排水を原水（被処理水）として用いて、活性汚泥、微生物製剤を添加する立上げ促進効果について実験を行った。活性汚泥としては、食品工場排水処理設備の汚泥を、微生物製剤としては、セピアＲ５３１（オルガノ株式会社製）を使用した。
【００７１】
【表７】
2019000802.tif 000008
【００７２】
（実験装置）
図４に示すような実験装置に被処理水とスポンジ担体とを添加し、被処理水への微生物の添加なし（実施例３−１）、活性汚泥を５００ｍｇ／Ｌになるようにあらかじめ添加（実施例３−２）、微生物製剤を５００ｍｇ／Ｌになるようにあらかじめ添加（実施例３−３）のそれぞれの条件で添加後、曝気を開始し、表８および下記に示す実験条件で生物処理を行い、担体の流動性について経時的に確認した。
【００７３】
（実験条件）
生物処理槽：容量０．５Ｌ
担体充填量：２０容量％
ｐＨ：中性７〜７．５
水温：２０℃
曝気量：０．５Ｌ／分
【００７４】
【表８】
2019000802.tif 000009
【００７５】
（結果）
実施例３−１の微生物の添加なしの条件では、担体が流動するまでに９８時間必要であったのに対し、実施例３−２の活性汚泥を添加した条件では４４時間、実施例３−３の微生物製剤を添加した条件では５５時間といずれも実施例３−１に比べて短く、生物処理を開始する前に活性汚泥や微生物製剤をあらかじめ被処理水に添加することで、流動させるまでの期間が短縮可能であることを確認した。
【００７６】
以上の通り、（１）セル数が３０個／２５ｍｍ以上である、および、（２）表面積が３，０００ｍ２／ｍ３以上であるの条件のうち少なくとも１つを満たす疎水性ポリウレタン担体を用いることにより、流動担体を用いた生物処理において、処理速度を向上させることができた。
【符号の説明】
【００７７】
１，３，５  水処理装置、１０  生物処理槽、１２  曝気装置、１４，２６  被処理水配管、１６  処理水配管、１８  スポンジ担体、２０  貯留槽、２２，２８  添加配管、２４  培養槽、３０  ｐＨ調整槽、３２  スクリーン。
【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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