【事件の表示】
　特許第３３０７８７８号「有機性廃水の処理方法及びその処理装置」の請求項１ないし７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３３０７８７８号の訂正後の請求項１ないし６に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許出願　　　　　　　平成１０年　６月１５日
　設定登録　　　　　　　平成１４年　５月１７日
　特許異議申立　　　　　平成１５年　１月２２日
　取消理由通知　　　　　平成１５年　６月　３日
　訂正請求　　　　　　　平成１５年　８月１２日
　特許異議意見書　　　　平成１５年　８月１２日
　審尋　　　　　　　　　平成１５年１０月　１日
　回答書　　　　　　　　平成１５年１２月　５日
２．訂正の適否                                           
（１）訂正の内容
　本件訂正の内容は、本件特許明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりに、すなわち訂正事項ａ乃至ｇのとおりに訂正しようとするものである。
訂正事項ａ
　特許明細書の【特許請求の範囲】を次のとおりに訂正する。
「【請求項１】有機性廃水を処理する方法において、以下の工程すなわち、（１）廃水が好気的に処理される曝気処理工程、（２）曝気処理後の廃水が一次処理水と一次汚泥とに分離される固液分離工程、ならびに（３）分離された一次汚泥よりリン成分を液相に放出させるためのリン放出工程、及び放出されたリン成分を含有する二次処理水と、リン成分が除去された二次汚泥とに分離する固液分離工程を含み、（４）前記工程（３）の後に、リン成分放出後の二次汚泥が可溶化される可溶化工程をさらに含み、前記工程（３）で生じた可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が、再度前記曝気処理工程（１）に付され、しかも前記可溶化工程（４）後の処理液が再度曝気処理工程に付され、循環系によって処理が行われることを特徴とする処理方法。
【請求項２】前記工程（３）におけるリン放出工程と固液分離工程とが、１つの槽で行われる請求項１記載の処理方法。
【請求項３】前記工程（３）の後、該工程にて生じた二次処理水に対するリン成分の分離工程（５）をさらに含み、リン成分が濃縮回収される請求項１又は２記載の処理方法。
【請求項４】前記曝気処理工程（１）の前に、嫌気処理工程（６）をさらに含み、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が嫌気処理工程（６）に付された後、再度曝気処理工程（１）に付され、可溶化工程（４）後の処理液が、嫌気処理工程に付された後、再度曝気処理工程に付される請求項１乃至３のいずれかに記載の処理方法。
【請求項５】前記工程（３）におけるリン放出工程が、一次汚泥を嫌気的条件に曝すことによって実施される請求項１乃至４のいずれかに記載の処理方法。
【請求項６】有機性廃水の処理装置であって、曝気槽と、曝気処理後の廃水を一次処理水と一次汚泥に分離する沈殿槽と、一次汚泥よりリン成分を液相に放出させて、放出されたリン成分を含有する二次処理水とリン成分が除去された二次汚泥とに分離するリン放出槽と、リン成分放出後の二次汚泥を可溶化槽とを備え、各槽を経路により連結して処理水及び／または汚泥を輸送し、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部を前記曝気槽に返送する経路と、可溶化後の処理液を前記曝気槽に返送する経路とを有することを特徴とする処理装置。」
訂正事項ｂ
　特許明細書の段落【００１０】を次のとおりに訂正し、段落【００１２】を削除する。
「【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、有機性廃水を処理する方法において、（１）廃水が好気的に処理される曝気処理工程、（２）曝気処理後の廃水が一次処理水と一次汚泥とに分離される固液分離工程、ならびに（３）分離された一次汚泥よりリン成分を液相に放出させるためのリン放出工程、及び放出されたリン成分を含有する二次処理水と、リン成分が除去された二次汚泥とに分離する固液分離工程を含み、（４）前記工程（３）の後に、リン成分放出後の二次汚泥が可溶化される可溶化工程をさらに含み、前記工程（３）で生じた可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が、再度前記曝気処理工程（１）に付され、しかも前記可溶化工程（４）後の処理液が再度曝気処理工程に付され、循環系によって処理が行われることを特徴とする処理方法（本願第一発明）を提供する。この方法によって、曝気処理工程（１）において廃水中の微生物内にリン成分が蓄積され、この処理廃水は次の固液分離工程（２）によって、一次処理水と、リン成分が濃縮された一次汚泥とに分離され、次いでこの汚泥からリン成分を液相に放出させて固液分離することにより、小容量のリン成分高含有処理水（二次処理水）とリン成分が除去された二次汚泥が得られる。さらに、本願第一発明は、リン放出及び固液分離工程（３）の後に、リン成分放出後の二次汚泥が可溶化される可溶化工程（４）をさらに含むので、処理によって生じる余剰汚泥の量をさらに低減することが可能となる。そして、本願第一発明では、リン放出工程及び固液分離工程（３）で生じた二次汚泥の少なくとも一部が、再度前記曝気処理工程（１）に付されるので、可溶化処理量に関係なく、リン放出工程（３）に付される汚泥量を調節することができるため、汚泥からのリン放出量をさらに大きくすることが可能となり、曝気処理工程（１）による汚泥の生物分解反応と、微生物へのリン成分の蓄積が充分に行われる。また、本願第一発明では、前記可溶化工程（４）の後の処理液が再度曝気処理工程（１）に付され、循環系によって処理が行われるものである。この方法によれば、余剰汚泥の充分な減容化が実現され、条件によっては余剰汚泥の発生をゼロにすることもできる。」
訂正事項ｃ
　特許明細書の段落【００１３】を次のとおりに訂正する。
「本願第三発明は、以上説明した廃水処理方法の前記リン放出工程及び固液分離（３）の後、当該工程にて生じた二次処理水に対して、例えば、凝集剤添加後にリン成分が濃縮回収される。こうして得られるリン成分は、肥料やリン化合物製造のために利用しやすく、運搬取扱上も有利である。」
訂正事項ｄ
　特許明細書の段落【００１４】を次のとおりに訂正する。
「本願第四発明の処理方法は、前記曝気処理工程（１）の前に、嫌気処理工程（６）をさらに含み、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が嫌気処理工程（６）に付された後、再度曝気処理工程（１）に付され、可溶化工程（４）後の処理液が、嫌気処理工程に付された後、再度曝気処理工程に付される。このように、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部と、可溶化後の処理液との双方が、曝気処理前に嫌気処理に付されることによって、微生物へのリン成分の過剰摂取に先駆けて嫌気的汚泥分解と液相へのリン成分の放出が行われるので、曝気処理におけるリン成分の過剰摂取がさらに効率よく行われることになる。」
訂正事項ｅ
　特許明細書の段落【００１５】における「次に本願第六発明」を「次に本願第五発明」に訂正する。
訂正事項ｆ
　特許明細書の段落【００１６】における「最後に本願第七発明」を「最後に本願第六発明」に、また「可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部を前記曝気槽に返送する経路を有する」を「可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部を前記曝気槽に返送する経路と、可溶化後の処理液を前記曝気槽に返送する経路とを有する」に訂正する。
訂正事項ｇ
　特許明細書の段落【００２９】における「純化されいるので」を「純化されているので」に訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
  訂正事項ａは、請求項１を請求項３の特定事項に限定し、この限定に伴い請求項３を削除して以後の項番を順次繰り上げ、さらに請求項４の「曝気処理工程の前に嫌気処理工程をさらに含む」ことについて、循環経路として「嫌気処理工程に付された後に曝気処理工程に付される」と限定しようとするものである。また、訂正事項ｂ乃至ｆは訂正事項ａと整合を図るとともに特許請求の範囲の記載と整合を図るものであり、訂正事項ｇは本件明細書及び図面の記載からみて誤記を訂正しようとするものであるから、訂正事項ａ乃至ｇは特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正及び明りょうでない記載の釈明あるいは誤記の訂正を目的とする訂正に該当する。そして、上記訂正事項ａ乃至ｇは、特許明細書の段落【特許請求の範囲】、【００１８】、【００３２】及び【図３】に記載されるのであるから、訂正事項ａ乃至ｇは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、新規事項の追加に該当せず実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（３）むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立について
３−１．本件発明
　上記のとおり、訂正は認められるから、本件特許の請求項１〜６に係る発明（以下「本件発明１〜６」という）は、訂正された特許明細書に記載された次のとおりのものである。
【請求項１】有機性廃水を処理する方法において、以下の工程すなわち、（１）廃水が好気的に処理される曝気処理工程、（２）曝気処理後の廃水が一次処理水と一次汚泥とに分離される固液分離工程、ならびに（３）分離された一次汚泥よりリン成分を液相に放出させるためのリン放出工程、及び放出されたリン成分を含有する二次処理水と、リン成分が除去された二次汚泥とに分離する固液分離工程を含み、（４）前記工程（３）の後に、リン成分放出後の二次汚泥が可溶化される可溶化工程をさらに含み、前記工程（３）で生じた可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が、再度前記曝気処理工程（１）に付され、しかも前記可溶化工程（４）後の処理液が再度曝気処理工程に付され、循環系によって処理が行われることを特徴とする処理方法。
【請求項２】前記工程（３）におけるリン放出工程と固液分離工程とが、１つの槽で行われる請求項１記載の処理方法。
【請求項３】前記工程（３）の後、該工程にて生じた二次処理水に対するリン成分の分離工程（５）をさらに含み、リン成分が濃縮回収される請求項１又は２記載の処理方法。
【請求項４】前記曝気処理工程（１）の前に、嫌気処理工程（６）をさらに含み、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が嫌気処理工程（６）に付された後、再度曝気処理工程（１）に付され、可溶化工程（４）後の処理液が、嫌気処理工程に付された後、再度曝気処理工程に付される請求項１乃至３のいずれかに記載の処理方法。
【請求項５】前記工程（３）におけるリン放出工程が、一次汚泥を嫌気的条件に曝すことによって実施される請求項１乃至４のいずれかに記載の処理方法。
【請求項６】有機性廃水の処理装置であって、曝気槽と、曝気処理後の廃水を一次処理水と一次汚泥に分離する沈殿槽と、一次汚泥よりリン成分を液相に放出させて、放出されたリン成分を含有する二次処理水とリン成分が除去された二次汚泥とに分離するリン放出槽と、リン成分放出後の二次汚泥を可溶化槽とを備え、各槽を経路により連結して処理水及び／または汚泥を輸送し、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部を前記曝気槽に返送する経路と、可溶化後の処理液を前記曝気槽に返送する経路とを有することを特徴とする処理装置。
３−２．特許異議申立の理由
　本件訂正前の請求項１〜７に係る発明は、刊行物１〜３に記載された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ものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
３−３．刊行物に記載された事項
（１）刊行物１：特開昭５５−３９２４３号公報（申立人が提出した甲第１号証）
（イ）「各種リン酸塩類を含む有機性排水を活性汚泥法で処理するに当り、曝気工程において各種リン酸塩類の生物学的過剰摂取が遅退なく、進行する条件で処理したのち、最終沈澱池において活性汚泥を分離し、リンを除去された有機性排水は系外に放流し、また濃縮活性汚泥は脱リン工程に導き、嫌気的条件下に数時間滞留せしめて摂取した各種リン酸塩類を液側に再度放出せしめたのちに固液分離工程に導入して脱リン汚泥とリン濃厚液とに分離し脱リン汚泥は曝気工程に返送して曝気工程の活性汚泥濃度を維持し、且つ前記返送汚泥の全量或いは一部を脱リン処理することを特徴とする排水の生物学的処理法。」（特許請求の範囲）
（ロ）「一方、リンをとりこんだ活性汚泥は最終沈澱池で濃縮され、必要に応じてその全量、あるいは一部が脱リン槽に送られる。ここで含リン汚泥は一般的には嫌気的条件下で数時間攪拌混合され、細菌体内に取り込んだリンを液側に放出せしめたのちに固液分離装置によってリン濃厚液と脱リン汚泥とに分離されるが、濃縮脱リン汚泥は曝気槽の活性汚泥濃度を維持するために連続的に曝気槽に返送する。」（第３頁右上欄１２〜２０行）
（ハ）「まず、リン酸塩類を含む液体、すなわち排水は原水流入パイプ１を通して曝気槽２に導入され、リンの生物学的過剰摂取が順調に進行する環境条件下でブロワー３により項汽笛に曝気処理される。このような条件下での処理によって排水中の各種のリン酸塩類は活性汚泥の細菌体中に完全に摂取される。この混合液は混合液移送パイプ４によって最終沈澱池５に移送され、脱リン処理液とリン摂取汚泥とに分離される。脱リン処理液は放流水パイプ６により処理系外に放流される。一方、リン摂取汚泥は汚泥返送パイプ７および分流汚泥返送パイプ７’によって返送汚泥の全量あるいは一部が脱リン槽８に導入される。ここで、嫌気的条件下で撹拌機９、あるいはその他の攪拌手段によって数時間（３〜８時間）攪拌され、活性汚泥の細菌体内に取り込まれた各種のリン酸塩類が液中に放出される。・・・・次に、前記脱リン槽８からの流出混合液は固液分離装置１０に連続的に移送され、リン濃厚液と脱リン汚泥とに分離される。この固液分離装置１０は普通は重力沈澱装置が用いられるが、前記曝気槽２で活性汚泥濃度を濃厚にして運転する場合、および活性汚泥の沈降性が悪い場合には加圧浮上分離装置が適用される。分離された脱リン汚泥は汚泥返送パイプ７あるいは汚泥放出パイプ１１を通して曝気槽に返送される。」
 （ニ）「このプロセスからは特に処理すべき汚泥は発生しないので特に従来の概念による汚泥処理施設を必要としなくなり、」（第３頁右下欄６〜８行）
（２）刊行物２：特開平９−１０７９１号公報（申立人が提出した甲第２号証）
（イ）「【請求項１】有機性廃水を処理するための活性汚泥処理装置であって、有機廃水を好気性生物処理をするための曝気処理装置と、該曝気処理装置で処理された処理液を処理水と汚泥に固液分離するための第１の沈殿装置と、前記沈殿装置で分離された汚泥の一部を曝気処理装置に返送するための環流経路と、前記沈殿装置で分離された汚泥のうち余剰汚泥を高温で可溶化するための可溶化処理装置と、前記可溶化処理装置で可溶化された処理液を曝気処理装置に返送する返送経路とを設けたことを特徴とする活性汚泥処理装置。」（【特許請求の範囲】）
（ロ）「このように、可溶化処理装置２４で可溶化すると、固形分が減少するが、それを曝気処理装置１４に導いて好気性生物処理すれば、可溶化分が分解されて一部が汚泥となる。このため、その増殖分を考慮して、可溶化処理装置２４で余剰汚泥を可溶化すると余剰汚泥発生が極力抑えられることとなり、余剰汚泥の濃縮、消化、脱水、コンポスト化、焼却といった工程を経ることがないために、設備の簡素化、コスト低減化等が図れることとなる。」（段落【００３１】）
（３）刊行物３：「水質環境工学−下水の処理・処分・再利用−」技報堂出版株式会社、１９９３年３月３１日出版、第５３１〜５３２頁（申立人が提出した甲第３号証）
（イ）「生物学的リン除去の鍵とは、微生物を嫌気および好気条件に交互にさらすことである。・・・・嫌気および好気条件への暴露は、主たる生物処理プロセス、すなわちメインストリーム（訳注、以下生物処理系）で行われるか、返送汚泥ライン、つまりサイドストリーム（訳注、以下返送汚泥系）で行われるかのいずれかである（図１１−２１参照）。」（第５３１頁１２〜２０行）
（ロ）図１１−２１には、生物学的リン除去方法に関し、「流入水を嫌気工程及び有酸素工程（好気）を経て沈殿池に導入し、汚泥の一部を返送汚泥として嫌気工程に返送すること、或いは曝気槽を経て沈殿池に導入し、汚泥の一部を曝気槽に返送するとともに、汚泥の一部を嫌気脱リン槽に送り、その汚泥を曝気槽に返送すること」が伺える。
４．特許異議申立についての判断
４−１．本件発明１について
（１）一致点・相違点
　刊行物１には、上記（１）（イ）〜（ハ）の記載事項から、本件発明１の記載振りに沿って記載すると「有機性排水を活性汚泥法で処理するに当り、曝気工程で処理したのち、最終沈殿池において活性汚泥を分離し、リンを除去された有機性排水は系外に放流し、活性汚泥脱リン工程に導き、嫌気的条件下に数時間滞留せしめて摂取した各種リン酸塩類は液側に再度放出せしめたのちに固液分離工程に導入して脱リン汚泥とリン濃厚液とに分離し、脱リン汚泥は曝気工程に連続的に返送して曝気工程の活性汚濃度を維持し、且つ返送汚泥の全量或いは一部を脱リン処理する生物学的処理方法」の発明（以下、「刊行１発明」という）が記載されていると云える。
　そこで、本件発明１と刊行１発明とを対比すると、刊行１発明の「嫌気的条件下に数時間滞留せしめて摂取した各種リン酸塩類は液側に再度放出せしめ」る工程は、その技術内容から本件発明１の「リン放出工程」に相当し、刊行１発明の「連続的に返送」は「循環系によって処理が行わる」とみれることから、両者は、「有機性廃水を処理する方法において、以下の工程すなわち、（１）廃水が好気的に処理される曝気処理工程、（２）曝気処理後の廃水が一次処理水と一次汚泥とに分離される固液分離工程、ならびに（３）分離された一次汚泥よりリン成分を液相に放出させるためのリン放出工程、及び放出されたリン成分を含有する二次処理水と、リン成分が除去された二次汚泥とに分離する固液分離工程を含み、循環系によって処理が行われる処理方法。」で一致するものの、次の点で相違している。
相違点：本件発明１は「リン成分放出後の二次汚泥が可溶化される可溶化工程をさらに含み、前記工程で生じた可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が、再度前記曝気処理工程に付され、しかも前記可溶化工程後の処理液が再度曝気処理工程に付され」るのに対し、刊行１発明では「脱リン汚泥は曝気工程に連続的に返送」されるものの、可溶化工程を有するものでない点。
（２）相違点の判断
　そこで相違点について検討すると、
　刊行物２には、上記（２）（イ）及び（ロ）からみて「有機性廃水を処理する活性汚泥処理装置において、沈殿装置からの汚泥に一部を曝気処理装置返送し、沈殿装置からの余剰汚泥を可溶化する可溶化処理を行い、その処理液を曝気処理装置に返送する」ことが記載されているといえる。しかしながら、刊行１発明は上記（１）（ニ）で記載されるように「処理すべき汚泥は発生しない」のであるから、刊行１発明に刊行物２に記載される「余剰汚泥を可溶化する可溶化処理」を組み合わせる動機付けは存在しない。そして、たとえ刊行１発明と刊行物２に記載の発明を組み合わせたとしても相違点の「前記工程で生じた可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が再度前記曝気処理工程に付され、しかも前記可溶化工程後の処理液が再度曝気処理工程に付され」る構成を導くことができない。すなわち、刊行１発明の脱リン処理・固液分離した後に可溶化処理をして返送したとしても、相違点の「可溶化工程後の処理液が再度曝気処理工程に付され」るものではあるが、相違点の「可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が再度前記曝気処理工程に付され」る構成はない。刊行物２に上記したように汚泥を曝気処理装置へ返送する記載はあるが、これは沈殿装置からの汚泥の返送であり、脱リン汚泥の返送ではない。そして、本件発明１の上記相違点の構成が明細書の段落【００１０】で記載するように「可溶化処理量に関係なく、リン放出工程に付される汚泥量を調整することができるため、汚泥からのリン放出量をさらに大きくすることが可能になり、曝気処理工程による汚泥の生物分解と微生物へのリン成分の蓄積がさらに充分に行われる」という技術的思想に基づいて、汚泥の返送をリン放出工程・固液分離の後であって可溶化工程前の汚泥を曝気処理工程に返送しているのであるから、刊行物１、２に本件発明の上記技術思想が見出せない以上、刊行物２に記載の沈殿装置からの汚泥の返送からこれを直ちに導くことはできない。
　また、刊行物３には上記（３）（イ）（ロ）から「生物学的リン除去で、微生物を嫌気工程後に好気工程で処理する」こと、「生物学的リン除去方法に関し、汚泥の一部を返送汚泥として嫌気工程に返送すること、汚泥の一部を曝気槽に返送するとともに、汚泥の一部を嫌気脱リン槽に送り、その汚泥を曝気槽に返送すること」が記載されているが、これも汚泥の返送については、相違点の「可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が再度前記曝気処理工程に付され」る構成ではない。
　なお、異議申立人が平成１５年１２月５日付け回答書に添付した甲第４号証：特開平９−９４５９６号公報をみても上記した構成が記載されているとはいえない。
　そうすると、本件発明１は相違点の構成を採用することにより、可溶化処理量に関係なく、リン放出工程に付される汚泥量を調整することができ、汚泥からのリン放出量をさらに大きくすることが可能になり、曝気処理工程による汚泥の生物分解と微生物へのリン成分の蓄積がさらに充分に行われる等の明細書記載の効果を奏するものといえる。
　したがって、本件発明１は、刊行物１〜３に記載された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ものともすることはできない。
４−２．本件発明２〜５について
　本件発明２〜５は、本件発明１の構成にさらに限定を加えたものであるから、本件発明１についてで検討したと同様の理由により、本件発明２〜５は、刊行物１〜３に記載された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ものとすることはできない。
４−３．本件発明６について
　本件発明６は、本件発明１の処理方法を装置として記載したものであって、カテゴリーの違いがあるが、実質的な構成は同じであるから、本件発明１についてで検討したと同様の理由により本件発明６は、刊行物１〜３に記載された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ものとすることはできない。
５．結論
　以上のとおりであるから、特許異議の申立の理由及び証拠によっては、本件訂正後の請求項１〜６に係る発明についての特許を取り消すことができない。
　また、他に本件訂正後の請求項１〜６に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
  よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年２月１９日（２００４．２．１９）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
有機性廃水の処理方法及びその処理装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　有機性廃水を処理する方法において、以下の工程すなわち、
（１）廃水が好気的に処理される曝気処理工程、
（２）曝気処理後の廃水が一次処理水と一次汚泥とに分離される固液分離工程、ならびに
（３）分離された一次汚泥よりリン成分を液相に放出させるためのリン放出工程、及び放出されたリン成分を含有する二次処理水と、リン成分が除去された二次汚泥とに分離する固液分離工程を含み、
（４）前記工程（３）の後に、リン成分放出後の二次汚泥が可溶化される可溶化工程をさらに含み、前記工程（３）で生じた可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が、再度前記曝気処理工程（１）に付され
、しかも前記可溶化工程（４）後の処理液が再度曝気処理工程に付され、循環系によって処理が行われ
　【請求項２】　前記工程（３）におけるリン放出工程と固液分離工程とが、１つの槽で行われる請求項１記載の処理方法。
　
【請求項３】
又は２
　
【請求項４】
み、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が嫌気処理工程（６）に付された後、再度曝気処理工程（１）に付され、可溶化工程（４）後の処理液が、嫌気処理工程に付された後、再度曝気処理工程に付される
３
　
【請求項５】
４
　
【請求項６】
と、可溶化後の処理液を前記曝気槽に返送する経路と
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセス、または食品工場、化学工場などから排出される有機性廃水を処理する方法において、リン成分を分離して回収できる処理方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　如上の有機性廃水の処理方法として、有機性廃水の生物学的消化により生じた、微生物菌体を主体とする微生物バイオマス及び未処理の残存汚泥からなる余剰汚泥を含んだ処理汚泥を沈殿槽などで固液分離し、上澄として得られる処理水を適宜廃棄処理する一方、過剰汚泥を海洋投棄または陸地埋立などによって処理する方法が広く採用されてきた。
　【０００３】
　本出願人は、かかる廃水処理方法によって発生する余剰汚泥の量を低減できる発明として、「有機性廃水を曝気処理装置にて処理した後、処理水と汚泥に固液分離し、ここで分離された汚泥の一部を、環流経路を経て曝気処理装置に返送し、沈殿装置で分離された汚泥のうち余剰汚泥を熱交換器で熱交換した後、可溶化処理装置にて可溶化し、可溶化された処理液を返送経路を経て曝気処理装置に返送する」ことを特徴とする活性汚泥処理方法およびそのための装置を報告した（特開平９−１０７９１号参照）。この方法の概略フローを図４に示す。
　【０００４】
　しかしながら、処理すべき有機性廃水によっては、このような処理によって発生する処理水及び余剰汚泥中に高含量でリン成分（すなわち、正リン酸（オルトリン酸）、ポリリン酸、リン酸塩、リン酸エステル、リンタンパク質、グリセロリン酸、リン脂質等）が含まれることがある。これらを廃棄することは環境汚染の直接的な原因として問題視され、特にかかるリン成分を多量に含む処理水を湖沼などに排出すると水の冨栄養化に伴う植物プランクトンの著しい増殖を招くために好ましくない。従って、沈殿装置からの処理水に下記のような凝集剤を添加してリン成分を低減した後に処理水が排出されるというような手段が採られる場合もあったが、大量の処理水にこのような凝集操作を施すには、大規模の処理装置を付加せざるをえず、処理コスト、所要時間、必要人員等の増加を招き、不利益をもたらす要因となってしまう。また、凝集の効率も低く、リン成分の除去が不充分に終わることもある。そして余剰汚泥中のリン成分は除去する術のないまま投棄せざるをえない現状にある。
　【０００５】
　ところで、従来より知られている、廃水中に含まれるリンの除去プロセスとしては、▲１▼凝集剤添加法、▲２▼晶析脱リン法、▲３▼嫌気−好気活性汚泥法などが挙げられる（下水道施設計画・設計指針と解説（後編）１９９４年版、（社）日本下水道協会発行、第１３１〜１３６頁参照）。
　【０００６】
　▲１▼の凝集剤添加法は、アルミニウムイオン、鉄イオンなどの三価金属陽イオンが正リン酸イオンと反応して難水溶性のリン酸塩を生成することを利用し、硫酸アルミニウム等の凝集剤を廃水に混和して、難溶性のリン酸塩から形成されるフロック（生物由来のフロックも含む）が沈殿分離されるものである。この方法では５〜２０％程度の余剰汚泥の増加が認められており、リン成分を多量に含む余剰汚泥の大量廃棄は、環境保全が叫ばれている昨今、好ましいとはいい難い。
　【０００７】
　▲２▼の晶析による方法とは、正リン酸イオンとカルシウムイオンとの反応による難溶性のヒドロキシアパタイトの生成に基づくものであり、余剰汚泥の増加を伴わない点では好ましいのであるが、アパタイト晶析のために必要な条件を厳密にコントロールする必要があるので（例えば、前処理による炭酸イオン等晶析妨害物質の除去、ｐＨ調整、温度調整等）、適用が限定され、またコスト増大を招く原因を含んでいるので、やはり廃水処理における手段として好ましい方法とはいえない。
　【０００８】
　▲３▼の嫌気−好気活性汚泥法は、嫌気状態でエネルギー獲得のためにポリリン酸を正リン酸として放出した微生物が、好気状態で正リン酸を過剰摂取・代謝後ポリリン酸として蓄積することを利用した方法であり、廃水を嫌気槽、好気槽及び沈殿池における反復処理に付して、余剰汚泥にリン成分を内包させ、処理水中のリン成分を除去するものである。この方法で処理水から有効にリン成分を除去できるが、余剰汚泥はリン成分に冨み、さらにその他種々の有機成分や重金属成分などが含まれているのでその廃棄に問題を生じる。そして、リン成分は例えば肥料やリン化合物製造等への有効利用の可能性が考えられるにも関わらず、かような雑多な成分と混合した汚泥状態にあっては無駄に破棄するほかない。
　【０００９】
　【発明が解決しようとする課題】
　本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなれたものであって、その目的は、有機性廃水処理方法において、液体又は固体状態にリン成分を分離回収でき、しかもそれぞれが減容化されて得られるので、再利用に好適であるという効果が達成され、大量の一次処理水に含まれるリン成分が低減できる処理方法を提供することにある。
　【００１０】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するために、本発明は、有機性汚泥を含有する有機性廃水を処理する方法において、（１）廃水が好気的に処理される曝気処理工程、（２）曝気処理後の廃水が一次処理水と一次汚泥とに分離される固液分離工程、ならびに（３）分離された一次汚泥よりリン成分を液相に放出させるためのリン放出工程、及び放出されたリン成分を含有する二次処理水と、リン成分が除去された二次汚泥とに分離する固液分離工程を含み、（４）前記工程（３）の後に、リン成分放出後の二次汚泥が可溶化される可溶化工程をさらに含み、前記工程（３）で生じた可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が、再度前記曝気処理工程（１）に付され
、しかも前記可溶化工程（４）後の処理液が再度曝気処理工程に付され、循環系によって処理が行われる
また、本願第一発明では、前記可溶化工程（４）の後の処理液が再度曝気処理工程（１）に付され、循環系によって処理が行われるものである。この方法によれば、余剰汚泥の充分な減容化が実現され、条件によっては余剰汚泥の発生をゼロにすることもできる。
　【００１１】
　本願第二発明は、前記工程（３）におけるリン放出工程と固液分離工程とが、１つの槽で行われるので、上記第一発明を実施する場合の装置の規模拡大や工程の煩雑化を抑制できるものである。
　
【００１２】
　【００１３】
　本願第
三
　【００１４】
　本願第
四
み、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部が嫌気処理工程（６）に付された後、再度曝気処理工程（１）に付され、可溶化工程（４）後の処理液が、嫌気処理工程に付された後、再度曝気処理工程に付される
ように、可溶化前の二次汚泥の少なくとも一部と、可溶化後の処理液との双方が、曝気処理前に嫌気処理に付されること
　【００１５】
　次に本願第
五
　【００１６】
　最後に本願第
六
と、可溶化後の処理液を前記曝気槽に返送する経路と
　【００１７】
　【発明の実施の形態】
　以下に本発明の実施の形態を説明する。本発明の方法の好ましい実施態様は、図１〜３のフローに示される通りである。
　【００１８】
　すなわち、図１に示す方法では、原廃水を先ず曝気処理１に付し、ここで好気的な微生物消化及び微生物によるリン成分の摂取（体内貯留）を行う。次いで曝気処理液を固液分離２の工程に付し、リン成分が濃縮された一次汚泥ｘと、一次処理水ａとに分ける。得られた一次汚泥ｘ中の微生物からリン成分を放出させるために、次なるリン放出３と固液分離とが行われる工程を実施し、リン成分を液相に放出させてから、小容量のリン成分高含有処理水（二次処理水）ｂと二次汚泥ｚとに分離する。得られる二次処理水ｂは、従来の廃水処理法にて生じる、リン成分を含む処理水よりも格段にその容量が低減されている。従って、以下のようなリン成分除去を目的としたリン分離５のための設備は、非常に小規模なもので充分である。次のリン分離５の工程において、例えば、前記二次処理水ｂに凝集剤を添加し、リン成分を固形成分として凝集させ、次いで固液分離によってリン成分を実質的に含まない三次処理水ｃと固形リン成分ｙを得る。この固形リン成分ｙは、汚泥から分離されており、原廃水に含まれていたその他の成分もほとんど含んでおらず、そして減容化されているので、肥料や、リン化合物製造のための原料として利用しやすいものである。前記二次汚泥ｚは、さらに汚泥成分を減容化するために、可溶化工程４に付される。可溶化後の処理液は、曝気処理工程に返送されて、微生物分解と共に充分なリン成分の濃縮回収を許容するよう、循環系に付されることとなる。
　【００１９】
　図２に示す本発明の実施態様は、図１に示した方法におけるリン放出３の工程後の二次汚泥ｚの一部を、曝気工程１の工程に返送する経路を含んでおり、微生物分解及びリン成分の微生物体内貯留とそれに続くリン成分の放出をさらに高めることを意図したものである。
　【００２０】
　図３に本発明の特に好ましい実施態様を示すが、これは図２に示した方法における曝気処理１の工程の前に嫌気処理６の工程を追加したものである。この嫌気処理６において、原廃水ならびに返送汚泥（ｘ及びｚ）ならびに可溶化処理液中に含まれる微生物による嫌気的消化とリン放出が同時に行われ、曝気処理１での好気的消化及びリン成分の微生物への貯留が促進される。
　【００２１】
　以上例示した本発明において、曝気処理１、固液分離２及び可溶化４の各処理を行う槽の構造ならびにこれらを結ぶ経路は特に限定されるものではなく、本質的に、従来より利用されているものを用いることができる。本発明の装置のため、曝気処理１の槽には曝気手段を、そして後述の嫌気的な処理を行う槽においては好ましくは攪拌手段などを具備するものであればよい。またこれらの工程における各々の条件等も、従来知られている好気的処理方法、固液分離方法、可溶化方法等に従って行うとよい（特開平９−１０７９１号明細書を参照されたい）。
　【００２２】
　概略説明すると、曝気処理１は、０．１〜０．３ｖｖｍの通気量で室温下にて実施される。そして、固液分離２には、例えば、沈殿、遠心または濾過（膜分離を含む）等の手段が選択される。これらのうち、特別に高価な装置や手間を必要としないことから、沈殿または遠心分離が好ましく、処理液の性状により分離が容易であれば、沈殿槽における沈殿が最も好ましい。そして可溶化４は、５０〜９０℃、好ましくは６０〜７０℃にて、常圧下に好ましくは中性から弱アルカリ性付近のｐＨにおいて行う。嫌気性、好気性のいずれで可溶化を実施してもよい。本発明の廃水処理方法の各工程は、回文式または連続式のいずれの形態で行ってもよく、処理時間は廃水の物性や各処理槽の規模や形状に鑑みて適宜に設定される。
　【００２３】
　上述したリン放出の工程は、汚泥を嫌気状態に曝すことにより、一次汚泥ｘに含まれる微生物体内からリン成分を放出させることが特に好ましい。これは、好気状態（曝気処理工程）において正リン酸が微生物によって摂取され、細胞内にポリリン酸の顆粒として貯留されたものが、嫌気状態では加水分解されて正リン酸として液相へと放出されるという事実に基づいている。この方法によれば、リン成分の放出が高効率で確実に行え、工程終了後の処理も容易である。
　【００２４】
　リン放出の工程で嫌気処理を適用する場合、処理温度は特に限定されず、常温下に行えばよい。そして、リン放出処理槽に攪拌手段を備えて、微生物の周囲に放出されたリン成分が滞留してリン放出が阻止されないようにすることが好ましい。
　【００２５】
　リン放出は、上記嫌気処理の他にも、例えば、微生物に超音波破壊、オゾン分解、熱アルカリ処理による菌体破壊などを施すことによって、微生物体内に貯留されたリン成分を液相へ放出させることが可能であるので、廃水に含まれる微生物の種類などに応じて適宜至便な方法を選択すればよい。
　【００２６】
　工程３におけるリン放出に次ぐ固液分離は、前記固液分離２と同様の手段によって行うとよい。
　【００２７】
　工程３において、リン放出工程と固液分離は好ましくは１つの槽内で平行して行われるが、この場合、固液分離手段としては沈殿分離が好適に採用される。
　【００２８】
　リン分離工程５では、凝集沈殿、晶析脱リンなどの従来知られた方法が利用され、特に凝集剤添加及び沈殿分離による凝集沈殿を行うことが好ましい。この凝集沈殿は、前記二次処理水ｂにポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄等の凝集剤を添加し、攪拌、沈殿後に固形成分としてリン成分を回収するものである。凝集剤の添加は、処理水ｂに含まれる全リン成分の量を定量し（定量法については実施例を参照）、これを正リン酸に換算して得られるモル数と等モル数の量だけ用いることが最も好ましい。
　【００２９】
　最終的に二次処理水ｂまたは固形リン成分ｙとして回収されるリン成分は、濃縮されて得られるうえにかなり純化され
て
　【００３０】
　【実施例】
　以下に本発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はもとよりこれら実施例によって限定されるべきものではない。
　【００３１】
〔実施例１〕
　図１に示す方法に従って食品工場廃水の処理を行った。曝気処理槽（内容量４０Ｌの透明塩化ビニル製の角型槽、混合液懸濁固体（ＭＬＳＳ）濃度：３，０００ｍｇ／Ｌ）に、２０Ｌ／日の量で廃水を投入し、０．３ｖｖｍの通気量で室温（２５℃）下に維持した。処理液の固液分離は、内容量１０Ｌの透明塩化ビニル製の角型沈殿槽を用い、３，０００ｍｇ／Ｌの汚泥濃度で投入して一次汚泥と一次処理水とに分離した。一次処理水の排出量は１８．８４Ｌ／日であった。次いで得られた一次汚泥をリン放出槽（内容量１０Ｌの透明塩化ビニル製の角型槽）において、汚泥濃度６，０００ｍｇ／Ｌ、通液量２．９Ｌ／日にて、２５℃、６０ｒｐｍでの嫌気処理に付した。リン放出に供しない一次汚泥の一部は曝気槽に返送し、リン放出槽への負荷量を維持した。嫌気処理後の沈殿分離に伴って得られる二次汚泥は、汚泥濃度１０，０００ｇ／ｍＬ、１．７４Ｌ／日にて可溶化槽（内容量２Ｌのガラス製円筒型槽）に導入し、通気量０．５ｖｖｍで６５℃にて処理した。この処理により、５．８ｇ／日の量で汚泥が可溶化された。そして、嫌気処理及び沈殿分離後の、リン成分を含む二次処理水は、１．１６Ｌ／日で凝集沈殿に付した。凝集沈殿槽（内容量２Ｌの角型槽）で、前記二次処理水に含まれる全リン量（下記全リン量測定の方法により定量）を正リン酸に換算した値と等しいモル数のポリ塩化アルミニウムを添加してリン成分を凝集させた後、固液分離してほとんどリン成分を含まない三次処理水（１．１６Ｌ／日）と固形リン成分とを得た。処理は、循環系にて１００日間継続した。
　【００３２】
〔実施例２〕
　図３に示す本発明の処理方法を用い、上記４０Ｌの曝気槽ではなく、嫌気槽（内容量２０Ｌの透明塩化ビニル製の角型槽）と曝気槽（内容量２０Ｌ、前記同様）とで処理したことを除いては実施例１と同様の系で廃水処理を行った。嫌気槽における処理は、２５℃にて６０ｒｐｍで攪拌して実施した。処理水や汚泥の排出量は、実施例１の場合と同様であった。
　【００３３】
〔比較例１〕
　図４に示す従来の処理方法に従い、リン放出工程を実施しないことを除いては実施例１におけると同様の曝気処理、固液分離及び可溶化を行った。この場合、固液分離による一次処理水は、２０Ｌ／日の量で得られた。
　【００３４】
　以上の各方法による処理工程を経て生じた各一次処理水の水質検査を、下記の項目について行い、その結果を表１にまとめた。
　【００３５】
　▲１▼　ＢＯＤ：ＪＩＳ　Ｋ　０１０２による、２０℃で５日間希釈液を放置した後に消費された溶存酸素量に基づく、生物学的酸素消費量測定
　▲２▼　ＣＯＤＭｎ：ＪＩＳ　Ｋ　０１０２による、１００℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量に基づく、化学的酸素消費量測定
　▲３▼　Ｔ−Ｐ：ＪＩＳ　Ｋ　０１０２によるペルオキソ二硫酸カリウム分解法に基づく全リン量測定
　▲４▼　ＰＯ４３−−Ｐ：ＪＩＳ　Ｋ　０１０２によるモリブデン青（アスコルビン酸還元）吸光光度法に基づくリン酸イオン量測定
　【００３６】
　【表１】
　【００３７】
　表１より、実施例１及び２で生じた一次処理水は比較例１のものに比して、特に全リン量及びリン酸イオン量とも有意に低下しており、水質が向上していることが明らかである。特に実施例２の嫌気処理工程を加えた方法によれば、リン成分の除去が充分に成し遂げられていた。従って、本発明の処理方法によって、かように一次処理水の水質を向上させつつ、リン成分は固形状に回収することができることが判る。
　【００３８】
　また、凝集沈殿に付すべき処理水の流量は従来法では２０Ｌ／日であったのに対し、本発明の方法では１．１６Ｌ／日であったので、凝集沈殿に必要な装置の規模を格段に小さくできることも明示された。
　【００３９】
　【発明の効果】
　本発明によって、小容量液体または固体状態にリン成分を分離回収でき、リンの再利用を容易にすると共に、大量の一次処理水及び余剰汚泥に含まれるリン成分は低減することができるという効果が奏される。
　【００４０】
　そして、処理によって生じる余剰汚泥の量が低減し、この中のリン成分は除去されているので、廃棄に伴う環境への悪影響も少ない。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の有機性廃水の処理方法の一実施態様の概略構成図である。
　【図２】
　本発明の有機性廃水の処理方法の一実施態様の概略構成図である。
　【図３】
　本発明の有機性廃水の処理方法の一実施態様の概略構成図である。
　【図４】
　従来の有機性廃水の処理方法の概略構成図である。
　【符号の説明】
　１…曝気処理
　２…固液分離
　３…リン放出
　４…可溶化
　５…リン分離
　６…曝気処理