【事件の表示】
　特許第２９７３７６１号「有機性排液の好気性処理方法」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９７３７６１号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
 〔一〕　本件特許は、平成５年（１９９３）１月１１日に出願され（特願平５−２７１６号）、平成１１年９月３日に特許権の設定の登録がされ（特許第２９７３７６１号。請求項数　１）、平成１１年１１月８日に特許掲載公報が発行されたものである。
　これに対して、平成１２年４月２８日付けで（特許異議の申立てＡ）及び平成１２年５月８日付けで（特許異議の申立てＢ）、本件特許は、（イ）特許法第２９条第１項第３号に規定する発明に該当し、また、（ロ）特許法第２９条第２項の規定に違反して、特許されたものであるから、取り消すべきであるとの特許異議の申立てがされた。
　当審は、上記（ロ）の理由で、平成１２年８月２日付けで、特許取消理由を通知した。これに対して、本件特許権者は、平成１２年１０月１３日に、特許異議意見書とともに、訂正請求書を提出した。
　さらに、当審は、平成１３年３月９日付けで、特許取消理由を通知し、本件特許権者は、平成１３年３月２２日に、上記訂正請求書による訂正請求を取り下げるとともに、特許異議意見書及び訂正請求書を提出した。
　
〔二〕　訂正請求の成否
（１）　訂正の内容
（イ）　訂正事項ａ
　本件特許の願書に添付した明細書（以下では、本件特許明細書という。）の特許請求の範囲の請求項１の記載を下記のとおり訂正する。
　「　好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を被処理液として好気性処理する方法において、
　被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、
　引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入して余剰汚泥の生成を抑制することを特徴とする有機性排液の好気性処理方法。」
（ロ）　訂正事項ｂ
　本件特許明細書の段落【0009】の記載を下記のとおり訂正する。
　「【課題を解決するための手段】本発明は、好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を被処理液として好気性処理する方法において、
　被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、
　引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入して余剰汚泥の生成を抑制することを特徴とする有機性排液の好気性処理方法である。」
（ハ）　訂正事項ｃ
　本件特許明細書の段落【0044】（【発明の効果】）の記載を、その「被処理液中のＢＯＤの同化により増殖する汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、」の部分につき下記のとおり訂正する。
　「被処理液中のＢＯＤの同化により増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態において、増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、」
　
（２）　訂正の適法性
（イ）　訂正事項ａに関連して
　訂正事項ａは、上記請求項１の記載中、
（α）「有機性排液を好気性処理する」の記載部分を「有機性排液を被処理液として好気性処理する」と、また、（β）「被処理液中のＢＯＤの同化により増殖する汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、」の記載部分を「被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性汚泥処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、」と、また、（γ）「引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入する」を「引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入して余剰汚泥の生成を抑制する」訂正するものである。
　以下では、上記（α）から（γ）までの各訂正部分ごとに判断する。
（α）　上記（α）の訂正部分について
（α−１）　本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項１の記載では、「有機性排液」と「被処理液」との関係は、文言上、明りょうではない。
　上記の「有機性排液を被処理液として好気性処理する」の訂正は、上記の点を明りょうにするものであるから、本件訂正は、上記（α）の訂正の点で、明りょうでない記載を釈明するものである。
（α−２）　本件特許明細書の段落【0010】には、「有機性排液の好気性処理方法では、好気性微生物を含む活性汚泥を好気性処理系に一定量保持し、ここに有機性排液を導入して好気性下に接触させ、好気性微生物の酸化作用により被処理液中のＢＯＤを分解する。」と記載されているから、有機性排液を好気性下に活性汚泥に接触させ、処理するときに被処理液中のＢＯＤが分解していることになり、有機性排液が被処理液とされていることが記載されている。
　本件訂正は、上記（α）の訂正の点で、本件特許明細書の記載事項の範囲内でする訂正である。
（α−３）　また、本件訂正は、上記（α）の訂正の点で、実質上特許請求の範囲を拡張するものでも、変更するものでもない。
（β）　上記（β）の訂正部分について
（β−１）　有機排液を活性汚泥で好気性処理する場合に、活性汚泥は、その被処理液中のＢＯＤの同化によって生成して増殖するが、一方では活性汚泥は自己分解して減少するから、活性汚泥量は、処理条件に依存して、（β´）「被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分より多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態」であることもあれば、（β´´）一定又は減少する状態であることもある。
　したがって、上記（β）の訂正中、上記（β´）の部分を加入する訂正部分は、有機性排液の好気性処理する方法において、「増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜」く操作をする処理系の状態を、上記（β´）と（β´´）の複数の状態から上記（β´）の状態を選択し、限定するものであるから、本件訂正は、この訂正部分の点で、特許請求の範囲を減縮する訂正である。
（β−２）　本件特許明細書の段落【0014】には、「ＢＯＤは活性汚泥３ａに同化され、その増殖により新たに生成汚泥３ｂが生成する」としたうえで、「従って定常状態では、生成汚泥３ｂと自己分解分３ｃの差が増殖汚泥３ｄとして増殖する。」と記載され、かつ、同段落【0017】には、「本発明では増殖汚泥３ｄよりも多い量の引抜汚泥３ｆを好気性処理系１から引抜」く、と記載されているから、本件特許明細書には、「被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態」で、「増殖する汚泥量よりも多い量の活性汚泥量を好気性処理系から引き抜き」、有機性排液を好気性処理する方法が記載されていたことになる。
　したがって、本件訂正は、上記（β）の訂正中、上記（β´）の部分を加入する訂正部分｛上記（β−１）参照｝の点で、本件特許明細書の記載事項の範囲内でする訂正である。
（β−３）　また、上記（β）の訂正中、上記（β´）の部分を加入する訂正部分｛上記（β−１）参照｝によって、本件特許明細書の段落【0008】に記載されている本件特許発明の目的を逸脱するものではないから、本件訂正は、上記訂正部分の点で、特許請求の範囲を実質上拡張するものでも、変更するものでもない。
（γ）　上記（γ）の訂正部分について
（γ−１）　この訂正部分は、「余剰汚泥の生成を抑制する」ことを加入するものであって、上記（β）部分の操作の結果を明らかにするものであるから、明りょうでない記載を釈明する訂正である。
（γ−２）　本件特許明細書の段落【0008】には、本発明の目的が余剰汚泥を抑制することであると記載されているから、本件訂正は、上記（γ）の部分について、本件特許明細書の記載事項の範囲内でする訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張するものでも変更するものでもない。
（ロ）　訂正事項ｂ及び訂正事項ｃ
　本件訂正は、訂正事項ｂ及び訂正事項ｃの点で、訂正事項ａにともない、本件特許明細書の明りょうでない記載を釈明することを目的とする訂正であり、かつ、本件特許明細書の記載事項の範囲内で、特許請求の範囲を実質上拡張することなく、さらに変更することなく、訂正するものある。
　
（３）　以上によれば、本件訂正は、適法な訂正である。以下では、上記（１）（イ）の訂正された構成の発明を本件特許発明という。
　
〔三〕　本件特許を維持する理由
　Ａ．　引例の記載
（１）　特開平４−９０８９６号公報（特許異議の申立てＢの甲第１号証。以下では、引例１という。）
（イ）特許請求の範囲
　「　１．微生物を利用した汚水処理装置において、
　汚水処理槽（１）内の微生物を取り出すための排出装置（４）と、
　取り出した微生物を殺菌するための殺菌装置（８）と、
　その微生物の死骸を再び汚水処理槽（１）内に返送するための返送装置（９）とを設けたことを特徴とする汚水処理装置。」
（ロ）（１頁左下欄、下から３行〜同右下欄、４行）〔従来の技術〕
　「　この種の装置においては、有機物の分解処理過程において汚水中の有機物を栄養素として微生物が増殖する。このため過剰に増殖した分の微生物は、処理装置から排出するようになっている。
　一方、汚水中の有機物量は一定ではなく、汚水中の有機物が少ない場合には微生物の栄養素が不足し、処理槽内の微生物量が少なくなってしまう。」
（ハ）（１頁右下欄、６〜１３行）〔発明が解決しようとする課題〕
　「　しかし、処理槽内の微生物量は汚水中の最大有機物量に合わせて一定量を保つ必要がある。換言すれば、処理槽内の微生物量の必要に応じて汚水中の有機物量を一定に保つ必要がある。
　そこで、本発明は、処理槽内の汚水中の有機物量を一定に保つことができるとともに、過剰に増殖した分の微生物を有効に利用することのできる汚水処理装置を提供することを目的としている。」
（ニ）（２頁左上欄）〔作用〕
　「　本発明においては、汚水処理槽内の有機物量が少ない場合には、排出装置により処理槽内の微生物を処理槽外へ排出し、この排出した微生物を殺菌装置により死滅させ、この死滅させた微生物の死骸を返送装置により汚水処理槽内へ返送させる。この微生物の死骸は処理槽内の微生物の栄養素として利用される。」
（ホ）（２頁左上欄、１２〜１３行）
　「汚水処理槽１は好気性微生物を含む汚泥が沈殿してお」る。
（ヘ）（２頁左下欄、３行〜同右下欄、５行）
　「　制御装置１２がＣＯＤセンサ１１の検出値Ｃ１と予め設定されたＣＯＤ値Ｃとを比較演算し、Ｃ１＜Ｃの場合には、電磁弁６を開き、処理槽１内の菌体を菌体排出パイプ５を介して貯蓄槽４内へ排出し、オゾン発生器８を作動させ、ディフューザー７を介して貯蓄槽４内へオゾンを供給する（貯蓄槽４で１ｌ当たり２ｇ／Ｈ）。貯蓄槽４内の微生物はこのオゾンにより死滅され、この死滅された微生物の死骸はポンプ１０により処理槽１内へ返送される。この微生物の死骸は処理槽１内の微生物の栄養素として利用される（この結果ＣＯＤは一日当たりの固形浮遊物１ｋｇ当たり酸素供給量は０．５ｋｇとする）。
　このように本実施例においては、ＣＯＤ値が小さくなった場合、即ち、汚水中の有機物が少なくなり微生物の栄養素が不足した場合には、処理槽１内の過剰の微生物（栄養素が不足しているということは汚水中の有機物を分解するのに必要な微生物量に対して処理槽１内の微生物量が大きくなっている）を死滅させ、栄養素として利用できるので、汚水中の有機物量を一定量に保つことができる。又、過剰に増殖した分の微生物を有効に利用することにもなる。」
　
（２）（社）日本技術士会監修、和田洋六著、「水のリサイクル（基礎編）」（１９９２年９月２０日、株式会社地人書館）（以下では、引例２という。特許異議の申立てＡの甲第２号証参照。）
（イ）（ｐ．１２３）
　「ｉ）返送汚泥
　曝気槽内のＭＬＳＳを一定に保つために、終沈で沈降分離した活性汚泥は、常時曝気槽に返送し、返送汚泥として再使用される。その際の返送汚泥率（ｒ）は
　　　ｒ＝ｖ／Ｖ　　　　　　・・・・・・（２８）
　また、返送汚泥と曝気槽に含まれる汚泥総量は同じであるから、
　　　ｖ×ＣＲ＝（Ｖ＋ｖ）×ＣＡ　・・・・（２９）
　ただし、　Ｖ：流入汚水量（ｍ３／日）、ｖ：返送汚泥量（ｍ３／日）、ＣＡ：曝気槽中の汚泥濃度（ｍｇ／ｌ）、ＣＲ：返送汚泥中汚泥濃度（ｍｇ／ｌ）
　よってＣＡ＝ｖ・ＣＲ／（Ｖ＋ｖ）＝ｒ・ＣＲ／（１＋ｒ）
　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（３０）
の関係が成立する。」
　（ただし、式の記載のしかたを変更した。）
（ロ）（ｐ．１２４）
　「ｉｉ）余剰汚泥
　活性汚泥は排水中の有機物を摂取することによって増殖する。見かけ上の増加量は栄養の摂取量、難分解性ＳＳ量などによって変動するが、一般に次式で表わされる。
　　ΔＳ＝ａ・Ｌｒ−ｂ・ＭＬＳＳ　・・・・（３６）
　ただし、ΔＳ：汚泥増加量（ｋｇ／日）、Ｌｒ：除去ＢＯＤ（ｋｇ／日）、ＭＬＳＳ：曝気槽中のＭＬＳＳ（ｋｇ）、ａ，ｂ：係数（表３．１６による）
　実用的にはもっと簡単な次式が用いられ、ａ、０．２〜０．８の範囲をとることが多い。
　　ΔＳ＝ａＬｒ　　・・・・・・・・・・（３７）」
　
（３）井出哲夫編著、「（第二版）　水処理工学−理論と応用−」（１９９０年４月２０日、技報堂出版株式会社）（以下では、引例３という。特許異議の申立てＡの甲第４号証参照）
（イ）（ｐ．２０７）
　「５．２　活性汚泥法の原理
　活性汚泥処理プロセスとは、浄化機構をもったフロック状の生物増殖体を必要に応じて生物反応系内で絶えず循環し、曝気槽内で基質（排水のＢＯＤ成分）と浄化微生物の比率が常に一定となるように人為的に操作し、溶存酸素の存在のもとで、基質と異種個体群の微生物によって構成されるフロックとを十分に接触せしめて、これを好気的に酸化、分解する処理プロセスであると定義することができる。」
（ロ）（ｐ．２０８）
　「＊１　曝気槽にかかる汚泥負荷が常に一定となるように操作すること。
　＊２　・・・
　＊３　・・・
　＊４　濃縮された活性汚泥は、曝気槽の汚泥濃度を常に一定に維持するために連続的に曝気槽に返送すること。排水中の有機物の分解に関与する浄化微生物の増殖速度は、普通、曝気槽で与えられる微生物の平均滞留時間よりも遅いために、濃縮した活性汚泥を返送しない限り、浄化微生物は反応系外に完全に洗流される。
　＊５　・・・」
　（ただし、上記中、「＊」印を付した数字は、原文では、対応する数字を○で囲んだ数字である。また、「・・・」は、摘示を省略したことを示す。）
　
　Ｂ．　特許を維持する理由
（１）　引例１に記載されている発明の認定
　上記〔三〕Ａ．（１）（イ）の汚水処理装置は、同（ロ）によれば、有機物を含有する汚水を処理する装置であって、同（ホ）によれば、「好気性微生物を含む汚泥」を使用し、また、同（ヘ）によれば、殺菌装置としてオゾン処理装置を使用する場合があると認められる。
　そして、上記有機物を含有する汚水は、有機性排液であると認められる。
　また、好気性微生物を含む汚泥で有機性排液を処理する方法は、有機性排液の好気性処理方法であると認められる。
　そうすると、上記汚水処理装置で実施される汚水処理方法は、
　「　好気性微生物を利用した有機性排液を処理する方法において、汚水処理槽内の微生物を取り出し、取り出した微生物をオゾン処理し、その微生物の死骸を再び汚水処理槽内に返送することを特徴とする、有機性排液の好気性処理方法」であると認められる。
　以下では、上記方法の発明を引例１発明という。
　
（２）　本件特許発明と引例１の発明の対比
　以下では、本件特許発明の構成を下記（α）〜（δ）に分けて検討する。
　「（α）好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を被処理液として好気性処理する方法において、
　（β）被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、（γ）増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、
　（δ）引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入して余剰汚泥の生成を抑制することを特徴とする有機性排液の好気性処理方法。」
　
（イ）　引例１で「好気性微生物を利用」するとは、汚水処理槽内に存在する好気性微生物を利用するものであるから、この好気性微生物は、活性汚泥として存在しているものを指していると認められる。
　そうすると、本件特許発明の（α）「好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を被処理液として好気性処理する方法」は、引例１の発明の「好気性微生物を利用した有機性排液を処理する方法」と実質的に同じである。
（ロ）　本件特許発明では、（β）被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、（γ）（被処理液中のＢＯＤの同化による）増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜くとされているのに対して、引例１の発明では、汚水処理槽内から取り出す微生物の量については、特に限定していないから、本件特許発明と引例１の発明とでは、好気性処理系から引抜く活性汚泥量の点で相違していると認められる。
　以下では、この相違点を本件特許発明の相違点１という。
（ハ）　本件特許明細書の段落【0017】によれば、本件特許発明では、増殖汚泥３ｄよりも多い量の「引抜汚泥３ｆをオゾン処理してＢＯＤに転換する」とされているから、引抜汚泥は、オゾン処理された後には、少なくとも、微生物の死骸になっている場合があると認められる。
　そうすると、本件特許発明において引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入する点は、引例１の発明の「取り出した微生物をオゾン処理し、その微生物の死骸を再び汚水処理槽内に返送する」点と実質的に同一であるが、本件特許発明では、「導入して余剰汚泥の生成を抑制する」では相違していると認められる。
　この相違点を本件特許発明の相違点２という。
（ニ）　他に、本件特許発明は、引例１発明と相違する点はないと認められる。
　
（３）　本件特許発明の相違点についての検討
（イ）　相違点１について
　上記〔三〕Ａ．（１）（ロ）によれば、引例１には、「汚水中の有機物量は一定ではなく、汚水中の有機物が少ない場合には微生物の栄養素が不足し、処理槽内の微生物量が少なくなってしまう」場合があるとされ、同（ニ）によれば、この場合、すなわち、「汚水処理槽内の有機物量が少ない場合には」、「排出装置により処理槽内の微生物を処理槽外へ排出し、この排出した微生物を殺菌装置により死滅させ、この死滅させた微生物の死骸を返送装置により汚水処理槽内へ返送させ」、同（ハ）によれば、「処理槽内の微生物量は汚水中の最大有機物量に合わせて一定量を保つ」ために、引例１の発明は、同（ハ）によれば、「処理槽内の汚水中の有機物量を一定に保つことができるとともに、過剰に増殖した分の微生物を有効に利用することのできる汚水処理装置を提供する」発明であると記載されているから、被処理液としての有機排液中の栄養素の好気性処理に必要な量に対して過剰になった微生物量（以下では、減量化前の微生物量という。）から一定量を引き抜き（以下では、残った微生物を減量化した微生物という。）、オゾン処理によって栄養素化したのち、汚水処理装置にもどし、減量化した微生物を増殖させ、減量化前の微生物量に保っていると認められる。
　そうすると、引例１発明では、本件特許発明と同様に、（γ）「増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜」く場合があるとは認められるが、引例１発明は、あくまで、本件特許発明の、（β）「被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分より多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で」、増殖する活性汚泥を引き抜くこと、かつ、引き抜いた活性汚泥をオゾン処理後、好気性処理系に導入することによって、「余剰汚泥の生成を抑制する」ことを示唆するものとは認められない。
（ロ）　引例２及び引例３には、有機性排液の好気性処理における活性汚泥の処理について、一般的なことが記載されているにすぎない。
　引例２及び引例３の記載を参酌して、引例１の記載を解釈しても、上記（β）の構成及びその採用した動機について、引例１の記載の示唆以上にでるものではない。
（ハ）　そうすると、上記相違点２をさらに詳細に検討するまでもなく、本件特許発明は、引例２及び引例３の記載を参酌しても、引例１発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができた発明であるとは認められない。
　
〔四〕　以上の理由によって、本件訂正請求を認め、本件特許は、維持すべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年４月１８日（２００１．４．１８）
【訂正の要旨】
（訂正の要旨）
（イ）　訂正事項ａ
　特許請求の範囲を減縮することを目的として、本件特許の願書に添付した明細書（以下では、本件特許明細書という。）の特許請求の範囲の請求項１の記載を下記のとおり訂正する。
　「　好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を被処理液として好気性処理する方法において、
　被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分より多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、
　引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入して余剰汚泥の生成を抑制することを特徴とする有機性排液の好気性処理方法。」
（ロ）　訂正事項ｂ
　明りょうでない記載を釈明することを目的として、本件特許明細書の段落【０００９】の記載を下記のとおり訂正する。
　「【課題を解決するための手段】本発明は、好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を被処理液として好気性処理する方法において、
　被処理液中のＢＯＤの同化により生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分より多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、
　引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入して余剰汚泥の生成を抑制することを特徴とする有機性排液の好気性処理方法である。」
（ハ）　訂正事項ｃ
　明りょうでない記載を釈明することを目的として、本件特許明細書の段落【００４４】（【発明の効果】）の記載を、その「被処理液中のＢＯＤの同化により増殖する汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、」の部分につき下記のとおり訂正する。
　「本発明では、被処理液中のＢＯＤの同化により増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態において、増殖汚泥量よりも多い量の活性汚泥を好気性処理系から引抜き、オゾン処理して前記好気性処理系に導入するようにしたので、負荷および処理効率を低下させることなく、余剰汚泥の生成を抑制し、場合によっては余剰汚泥発生をゼロにすることも可能である。」
（５４）【発明の名称】
有機性排液の好気性処理方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を
被処理液として
　被処理液中のＢＯＤの同化により
生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、増殖
　引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入
して余剰汚泥の生成を抑制
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、有機性排液の好気性処理方法、特に余剰汚泥の生成を抑制できる有機性排液の処理方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　活性汚泥処理法などのように、好気性微生物の作用を利用して、有機性排液を好気条件で処理する好気性処理方法では、難脱水性の余剰汚泥が大量に生成し、その処理は困難である。従来、このような余剰汚泥は投棄処分されていたが、その処分場の確保が困難となり、汚泥の減容化が必要となっている。
　【０００３】
　余剰汚泥を全く発生させない処理法として、完全酸化法がある。この方法は、汚泥負荷を低くして、通常の方法と同様に好気性処理する方法であり、汚泥の増殖量と汚泥の自己消化量が釣り合って余剰汚泥が生成しない。しかしこの方法では、槽負荷を低くする必要があり、排液量が多い場合には実用的ではない。
　【０００４】
　これに対して、通常の好気性処理を行い、生成する余剰汚泥を減容化する方法が行われている。このような汚泥の減容化法として、嫌気性消化法および好気性消化法が一般的である。これらは有機性排液の好気性処理装置とは別に、汚泥の嫌気性消化装置または好気性消化装置を設け、嫌気性または好気性条件で汚泥の消化を行う方法である。
　【０００５】
　しかし、これらの方法では、処理汚泥の約５０％が分解されるにすぎず、残りは消化汚泥として排出される。この消化汚泥は生物的に不活性な物質であって、これ以上の減容化はできず、焼却または排棄せざるを得ない。
　【０００６】
　余剰汚泥減容化の方法として、余剰汚泥をオゾン処理したのち、好気性消化装置に導いて、好気性消化を行う方法が提案されている（特公昭５７−１９７１９号）。
　しかしこの方法では、オゾン処理により好気性消化の消化速度は高くなるが、従来の好気性消化法と本質的に違わないため、汚泥の減容化率は従来と同等であり、別に汚泥消化用の装置が必要であるという難点もある。
　【０００７】
　これに対して、有機性排液の好気性処理により生成する余剰汚泥に、アルカリを添加して加熱することにより加水分解し、分解液を中和後好気性処理装置に戻すようにした余剰汚泥の処理方法が提案されている（特公昭４９−１１８１３号）。
　しかしこの方法では、加水分解のためのアルカリ添加、加熱、および中和のための酸添加が必要であるほか、汚泥の加水分解生成物が原水のＢＯＤ負荷として加わるため、生成する余剰汚泥の量も増えていく。このため余剰汚泥の一部を排棄する必要があり、この方法も余剰汚泥の減容化手段にすぎず、減容化率も低い。
　【０００８】
　【発明が解決しようとする課題】
　本発明の目的は、負荷および処理効率を低下させることなく、余剰汚泥の生成を抑制し、場合によっては余剰汚泥量の発生をゼロにすることも可能な有機性排液の好気性処理方法を提案することを目的とする。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に、有機性排液を
被処理液として
　被処理液中のＢＯＤの同化により
生成する汚泥量が活性汚泥の自己分解分よりも多く、増殖汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加する状態で、増殖
　引抜汚泥をオゾン処理したのち前記好気性処理系に導入
して余剰汚泥の生成を抑制
　【００１０】
　有機性排液の好気性処理方法では、好気性微生物を含む活性汚泥を好気性処理系に一定量保持し、ここに有機性排液を導入して好気性下に接触させ、好気性微生物の酸化作用により被処理液中のＢＯＤを分解する。このとき被処理液中のＢＯＤは同化されて、活性汚泥は増殖する。
　【００１１】
　従来は好気性処理系に一定量の活性汚泥を保持するために、ＢＯＤの同化により増殖する汚泥量と同量の活性汚泥を余剰汚泥として排出しており、排出された余剰汚泥について減容化が行われている。従って余剰汚泥を加水分解等により分解して好気性処理系に戻しても、余剰汚泥は発生する。
　【００１２】
　本発明では、被処理液中のＢＯＤの同化により増殖する汚泥量よりも多い活性汚泥を好気性処理系より引抜き、これをオゾン処理して前記好気性処理系に戻すことにより、活性汚泥の見かけ上の増殖を抑制する。これにより余剰汚泥の量が減少し、条件によっては余剰汚泥の発生量をゼロにすることができる。
　【００１３】
　図１は本発明の原理を説明するための模式図である。図において、１は好気性処理系、２はオゾン処理系である。好気性処理系１は、活性汚泥処理装置のように、有機性液を活性汚泥と接触させて好気的に分解する処理系であり、曝気槽と汚泥分離部とが別に設けられる場合があるが、これらを含めた全体の処理系として図示されている。オゾン処理系２は、引抜汚泥にオゾン含有ガスを反応させ、酸化分解してＢＯＤに変換する装置である。
　【００１４】
　図１の好気性処理系１には、好気性処理を行うために一定量の活性汚泥３ａが保持されている。このような好気性処理系１に被処理液４を導入して好気性処理を行うと、被処理液４に含まれるＢＯＤは活性汚泥３ａに同化され、その増殖により新たに生成汚泥３ｂが生成する。一方、系内の活性汚泥３ａは自己分解により、自己分解分３ｃが消失する。従って定常状態では、生成汚泥３ｂと自己分解分３ｃの差が増殖汚泥３ｄとして増殖する。
　【００１５】
　従来の減容化法では、ここで発生する増殖汚泥３ｄを余剰汚泥として系外に排出し、減容化を行っていたので、その５０％がさらに消化汚泥として排出されていた。または前記特公昭４９−１１８１３号では余剰汚泥として排出されている増殖汚泥３ｄを加水分解してＢＯＤ化し、これを好気性処理系１に戻しているが、この処理法では加水分解液として加わるＢＯＤが新たに生成汚泥を生成し、処理の継続により、余剰汚泥が発生する。
　【００１６】
　加水分解に代えてオゾン処理系２で処理する場合を、図１に破線５で示しているが、増殖汚泥３ｄをオゾン処理して好気性処理系１に戻すと、オゾン処理により生成するＢＯＤが汚泥に転換して、別の生成汚泥３ｅが生成し、この分が実質的な汚泥増殖分となり、余剰汚泥として排出されなければならない。このように増殖汚泥３ｄをオゾン処理して好気性処理系に戻す場合の汚泥減容化率は増殖汚泥３ｄの３０〜４０重量％であり、嫌気性または好気性消化の場合よりも低い。
　【００１７】
　本発明では増殖汚泥３ｄよりも多い量の引抜汚泥３ｆを好気性処理系１から引抜き、オゾン処理系２でオゾン処理してＢＯＤに転換し、オゾン処理汚泥６を好気性処理系１に戻す。これによりオゾン分解で生成したＢＯＤから別の生成汚泥３ｇが生成する。この場合、引抜汚泥３ｆと生成汚泥３ｇの差が無機化部分３ｈとなる。
　【００１８】
　本発明では、増殖汚泥３ｄよりも多い量の引抜汚泥３ｆをオゾン処理してＢＯＤに転換するため、増殖汚泥３ｄのみをオゾン分解する場合よりも、無機化部分が多く、汚泥減容化率は高い。増殖汚泥３ｄと無機化部分３ｈが等しくなるように、引抜汚泥３ｆの量を決めると、余剰汚泥は実質的にゼロになる。増殖汚泥３ｄが無機化部分３ｈより多い場合は、その差が実質的な増加部分３ｉとなり、余剰汚泥７として系外に排出される。８は好気性処理系１の処理液である。
　【００１９】
　上記好気性処理系１における生物処理槽容量をＶ、その活性汚泥濃度をＸ、汚泥収率をＹ、被処理液流量（処理液流量）をＱ、被処理液の有機物濃度をＣｉ、処理液の有機物濃度をＣｅ、生物処理された有機物濃度を（Ｃｉ−Ｃｅ）、汚泥自己分解定数をＫｄ、余剰汚泥排出量をｑ、オゾン槽への引抜量をＱ´、オゾン処理された汚泥が活性汚泥に再変換された割合をｋとすると、物質収支は次の〔１〕式で表される。
　【数１】
Ｖ　ｄＸ／ｄｔ＝Ｙ　Ｑ（Ｃｉ−Ｃｅ）−Ｖ　Ｋｄ　Ｘ−ｑ　Ｘ−Ｑ´Ｘ＋ｋＱ´Ｘ　〔１〕
　【００２０】
　〔１〕式において、Ｖ　ｄＸ／ｄｔは好気性処理系１における活性汚泥３ａの変化量、Ｙ　Ｑ（Ｃｉ−Ｃｅ）は生成汚泥３ｂの量、Ｖ　Ｋｄ　Ｘは自己分解分３ｃの量、ｑＸは余剰汚泥７の排出量、Ｑ´Ｘは引抜汚泥３ｆの量、ｋ　Ｑ´Ｘは生成汚泥３ｇの量を示している。
　【００２１】
　ここでＱ（Ｃｉ−Ｃｅ）／Ｖ＝ＬＶ（槽負荷）、ｑ／Ｖ＝１／ＳＲＴ（余剰汚泥滞留時間比）、Ｑ´／Ｖ＝θ（オゾン処理系への活性汚泥の循環比）、（１−ｋ）＝δ（無機化率）とおくと、定常状態では、〔１〕式は次の〔２〕式のように簡略化される。
　【００２２】
　【数２】
Ｙ　ＬＶ／Ｘ＝Ｋｄ＋１／ＳＲＴ＋δ　θ　　　　　　　　　　　　　　〔２〕
　【００２３】
　オゾン処理系２が存在しない通常の好気性処理系では、〔２〕式の第３項（δθ）がないので、汚泥負荷を一定としたとき第２項で余剰汚泥量（Ｘ／ＳＲＴ）が決定される。これに対してオゾン処理系を組合せた処理系では、〔２〕式から明らかなように、第３項の値により余剰汚泥が減容化する。そして第３項の値が第２項の値に匹敵するような条件下では、余剰汚泥を排出しなくても（１／ＳＲＴ＝０）、汚泥負荷を通常の値に設定することが可能である。
　【００２４】
　図２は引抜汚泥に対するオゾン注入率と無機化率δとの関係を示すグラフ、図３は循環比θと汚泥活性との関係を示すグラフ、図４はオゾン注入率とオゾン処理汚泥の生分解速度との関係を示すグラフである。
　【００２５】
　前記〔２〕式の第３項のパラメータは無機化率δと循環比θであるが、このうちδは図２に示すように汚泥に対するオゾン注入率が０．０３ｇ−Ｏ３／ｇ−ＳＳ以上では、０．５付近の定常値になるため、この領域では汚泥の見かけの減容化率はθに比例して決定される。
　【００２６】
　一方、循環比θは、図３に示すように、０．５ｄａｙ−１程度までは汚泥活性に影響を与えない。このことは１日あたり、好気性処理系１に保持された活性汚泥３ａの１／２以下を引抜汚泥３ｆとしてオゾン処理系２に循環しても、好気性処理系１の汚泥活性が維持されることを意味している。
　【００２７】
　従って循環比θの上限は０．５ｄａｙ−１とされる。θがゼロの場合は完全酸化方式となるが、この場合低汚泥負荷であるとともに、減容効果も小さい。また引抜汚泥３ｆが増殖汚泥３ｄと同量の場合は、従来法と同様な値の減容率となる。通常の好気性処理では、ＳＲＴは１０日、汚泥引抜率は０．１ｄａｙ−１である。本発明では増殖汚泥３ｄより多い引抜汚泥３ｆを循環するので、循環比θの下限は０．１ｄａｙ−１を超える値とされるが、０．２ｄａｙ−１以上とするのが好ましく、特に０．３ｄａｙ−１とすると、余剰汚泥が発生しない１００％減容化が可能となる。
　【００２８】
　オゾン処理汚泥の生分解性は、図４に示すように、汚泥に対するオゾン注入率が低い領域では悪化する傾向にあり、０．０２ｇ−Ｏ３／ｇ−ＳＳ未満では著しく低下する。従ってオゾン注入率の下限は０．０２ｇ−Ｏ３／ｇ−ＳＳとし、上限は制限はないが、コスト的な面から０．２ｇ−Ｏ３／ｇ−ＳＳとするのが好ましい。
　【００２９】
　以上の結果から、〔２〕式の第３項δθの最大値は０．５×０．５＝０．２５ｄａｙ−１となる。従って通常の好気性処理系におけるＳＲＴが４日の運転条件、すなわち１日に全汚泥の１／４を余剰汚泥として排出する運転条件の場合でも、この汚泥をオゾン処理系２に循環することにより、余剰汚泥７を排出しない運転（１／ＳＲＴ＝０）が可能である。
　【００３０】
　好気性処理系１における活性汚泥の汚泥活性は、オゾン注入率の低い段階で低下するので、オゾン処理は好気性処理系１から引抜いた引抜汚泥について行う必要がある。好気性処理系から汚泥を引抜く場所は、曝気槽、汚泥分離部のいずれでもよい。曝気槽から引抜く場合は、低濃度であるが、比較的定量の汚泥を引抜くことができる。汚泥分離部から引抜く場合は、高濃度ではあるが、汚泥量が一定しない傾向がある。
　【００３１】
　【実施例】
　以下、本発明の実施例について説明する。
　図５および図６はそれぞれ実施例の有機性排液の好気性処理装置を示すフローシートであり、図５は曝気槽から汚泥を引抜く例、図６は汚泥分離部から汚泥を引抜く例を示している。
　【００３２】
　図５および図６において、好気性処理系１は曝気槽１１および汚泥分離部１２から構成されている。曝気槽１１には被処理液路１３および返送汚泥路１４が連絡し、また底部には散気装置１５が設けられて、空気供給路１６が連絡している。曝気槽１１から汚泥分離部１２に連絡路１７が連絡している。汚泥分離部１２の上部には処理液路１８が連絡し、下部には汚泥引出路１９が連絡し、ポンプＰ１を介して返送汚泥路１４に連絡している。
　【００３３】
　オゾン処理系２はオゾン処理槽２１を有し、ポンプＰ２を備えた引抜汚泥路２２と排オゾン路２３が上部に連絡し、オゾン供給路２４およびオゾン処理汚泥路２５が下部に連絡している。引抜汚泥路２２は、図５では曝気槽１１から、図６では汚泥分離部１２の汚泥引出路１９からオゾン処理槽２１に連絡している。オゾン処理汚泥路２５は図５、図６のいずれも、オゾン処理槽２１から曝気槽１１に連絡している。２０は余剰汚泥排出路である。
　【００３４】
　上記の処理装置による有機性排液の処理方法は、図５、図６いずれの場合も、好気性処理系１では、被処理液路１３から有機性排液を曝気槽１１に導入し、返送汚泥路１４から返送される返送汚泥および曝気槽１１内の活性汚泥と混合し、空気供給路１６から供給される空気を散気装置１５から散気して曝気を行い、好気性処理を行う。曝気槽１１の混合液の一部は連絡路１７から汚泥分離部１２に導き、固液分離を行う。ここで分離した分離液は処理液として処理液路１８から排出し、分離汚泥は汚泥引出路１９から引出し、ポンプＰ１により返送汚泥路１４から曝気槽１１に返送する。
　【００３５】
　オゾン処理系２では、図５の場合は曝気槽１１から、図６の場合は汚泥引出路１９から、それぞれポンプＰ２により引抜汚泥路２２を通して引抜汚泥をオゾン処理槽２１に循環し、オゾン供給路２４より供給されるオゾンと接触させてオゾン処理を行う。オゾン処理汚泥はオゾン処理汚泥路２５から曝気槽１１に戻され負荷として好気性処理される。
　【００３６】
　図５および図６のいずれの場合も、前記〔１〕式におけるＶは曝気槽１１の容量、ＸはＶに対する曝気槽１１および汚泥分離部１２に保持された全汚泥の濃度、Ｑ´は曝気槽１１内または汚泥分離部１２における濃縮汚泥の汚泥濃度をＸに換算したときの容量として算出される。これにより、図５および図６のいずれの場合も、図１に示すように、好気性処理系１として、それぞれの値を決めることができる。
　【００３７】
　図５、図６において、増殖汚泥より多い引抜汚泥をオゾン処理することにより、汚泥の減容化が可能であるが、余剰汚泥がゼロでない場合は、余剰汚泥排出路２０より余剰汚泥を系外に排出する。増殖汚泥と無機化部分が同じになるように引抜汚泥量を決めると、余剰汚泥の発生量はゼロになり、余剰汚泥排出路２０からの排出はなくなる。この場合でも、砂などの無機物質が蓄積される系では、若干の汚泥を排出することもできる。
　【００３８】
　図５、図６の実施例では、汚泥分離部１２として、沈殿槽を図示したが、膜分離装置、その他の汚泥分離装置でもよい。また好気性処理系１としては標準活性汚泥処理に限らず、他の好気性処理装置を採用することができる。
　【００３９】
　以下、試験結果について説明する。
参考例１
　ペプトンと酵母エキスを有機源とするＴＯＣ＝２００ｍｇ／ｌの有機性排液を図５の好気性処理系１で好気性処理した。このときの槽負荷が１ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ、槽内汚泥濃度が４０００ｍｇ／ｌ前後、ＳＲＴが１０日の運転では、処理液ＴＯＣは８ｍｇ／ｌ、余剰汚泥の生成量は０．３８ｋｇ−ＳＳ／ｍ３／ｄａｙであった。
　【００４０】
参考例２
　参考例１において、生成した余剰汚泥をオゾン処理系２でオゾン処理して、好気性処理系１に戻した。このときの引抜汚泥に対するオゾン注入率は０．０６ｇ−Ｏ３／ｇ−ＳＳ、θは０．１ｄａｙ−１であった。その結果、処理液ＴＯＣは１０ｍｇ／ｌ、余剰汚泥の生成量は０．２５ｋｇ−ＳＳ／ｍ３／ｄａｙで、参考例１に対する汚泥減容化率は３４重量％であった。
　【００４１】
実施例１
　参考例２と同じオゾン注入率で、引抜汚泥を増殖汚泥量より多くし、θ＝０．２ｄａｙ−１としたところ、処理液ＴＯＣは１０ｍｇ／ｌ、余剰汚泥の発生量は０．１３ｋｇ−ＳＳ／ｍ３／ｄａｙとなり、参考例１に対する汚泥減容化率は６６重量％となった。
　【００４２】
実施例２
　実施例１において、オゾン注入率を０．０５ｇ−Ｏ３／ｇ−ＳＳ、θ＝０．３ｄａｙ−１として運転したところ、処理液ＴＯＣは１２ｍｇ／ｌ、槽内汚泥濃度は４０００ｍｇ／ｌ前後で安定し、余剰汚泥は発生せず、見かけ汚泥負荷は参考例１と同じで、余剰汚泥を排出することなく、運転することができた。このときの参考例１に対する汚泥減容化率は１００重量％である。
　【００４３】
　以上の結果より、増殖する汚泥量より多い引抜汚泥をオゾン処理して好気性処理系に戻すことにより、好気性処理系の処理効率を低下させることなく、余剰汚泥を大幅に減容化することができ、条件によっては余剰汚泥が発生しない処理も可能であることがわかる。
　【００４４】
　【発明の効果】
　本発明では、被処理液中のＢＯＤの同化により増殖
汚泥が発生して好気性処理系内に保持された活性汚泥量が増加
状態において、増殖
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の原理を説明するための模式図である。
　【図２】
　オゾン注入率と無機化率の関係を示すグラフである。
　【図３】
　循環比と汚泥活性の関係を示すグラフである。
　【図４】
　オゾン注入率と生分解速度の関係を示すグラフである。
　【図５】
　実施例の処理装置を示すフローシートである。
　【図６】
　他の実施例の処理装置を示すフローシートである。
　【符号の説明】
　１　好気性処理系
　２　オゾン処理系
　３ａ　活性汚泥
　３ｂ、３ｅ、３ｇ　生成汚泥
　３ｃ　自己分解分
　３ｄ　増殖汚泥
　３ｆ　引抜汚泥
　３ｈ　無機化部分
　３ｉ　増加部分
　４　被処理液
　６　オゾン処理汚泥
　７　余剰汚泥
　８　処理液
　１１　曝気槽
　１２　汚泥分離部
　１３　被処理液路
　１４　返送汚泥路
　１５　散気装置
　１６　空気供給路
　１７　連絡路
　１８　処理液路
　１９　汚泥引出路
　２０　余剰汚泥排出路
　２１　オゾン処理槽
　２２　引抜汚泥路
　２３　排オゾン路
　２４　オゾン供給路
　２５　オゾン処理汚泥路