(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を添加する工程と、
アニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る工程とを順に含み、
前記凝集剤含有排水は、フロック径が０．５〜１０ｍｍのフロックを含み、
前記０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は、全フロックの合計投影面積に対して７０％以上であり、
前記凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度が０〜３０度であり、
前記カチオン系凝集剤を添加する工程と前記凝集剤含有排水を得る工程は、各々撹拌工程を有し、
前記カチオン系凝集剤を添加する工程における撹拌流速（ｍ／分）をＰとし、前記凝集剤含有排水を得る工程における撹拌流速（ｍ／分）をＱとした場合、０．２≦Ｑ／Ｐ≦０．７であることを特徴とする大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項２】
前記カチオン系凝集剤を添加する工程では、前記カチオン系凝集剤を６０〜６０００ｍｇ／Ｌとなるように前記大腸菌群含有排水に添加する請求項１に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項３】
前記カチオン系凝集剤は、無機アルミニウム系凝集剤である請求項１又は２に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項４】
前記カチオン系凝集剤を添加する工程では、前記無機アルミニウム系凝集剤をアルミナ換算で５〜６００ｍｇ／Ｌとなるように前記大腸菌群含有排水に添加する請求項３に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項５】
前記凝集剤含有排水を得る工程では、前記アニオン系凝集剤を固形分添加率が０．６〜５ｍｇ／Ｌとなるように前記大腸菌群含有排水に添加する請求項１〜４のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項６】
前記凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度が０〜１０度である請求項１〜５のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項７】
前記カチオン系凝集剤を添加する工程では、平均フロック径が０．０１〜０．１ｍｍの１次フロックが形成される請求項１〜６のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項８】
前記大腸菌群含有排水は、浮遊物質濃度が６００ｍｇ／Ｌ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項９】
前記凝集剤含有排水からフロックを除去する工程をさらに含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項１０】
前記凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水中に含まれる大腸菌群数は、１０００個／ｍＬ以下である請求項１〜９のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項１１】
前記大腸菌群含有排水は、製紙工場排水である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
【請求項１２】
繊維を含む大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を添加する手段と、
前記カチオン系凝集剤を添加した後にアニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る手段と、
画像解析装置とを含み、
前記凝集剤含有排水中に含まれる０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合を、全フロックの合計投影面積に対して７０％以上とし、
前記凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度を０〜３０度とし得る大腸菌群含有排水の処理装置であって、
前記カチオン系凝集剤を添加する手段と前記凝集剤含有排水を得る手段は、各々撹拌手段を有し、
前記カチオン系凝集剤を添加する手段における撹拌流速（ｍ／分）をＰとし、前記凝集剤含有排水を得る手段における撹拌流速（ｍ／分）をＱとした場合、０．２≦Ｑ／Ｐ≦０．７であり、
前記凝集剤含有排水を得る手段が、分割された空間を水流が順に上、下と流れるように内部が８〜１２の空間に分割された沈降槽を含み、
前記画像解析装置が前記凝集剤含有排水中に含まれるフロックの投影面積を測定し、かつ、前記フロックの合計投影面積を算出する大腸菌群含有排水の処理装置。
【請求項１３】
前記カチオン系凝集剤を添加する手段は、前記カチオン系凝集剤を６０〜６０００ｍｇ／Ｌとなるように前記大腸菌群含有排水に添加する手段である請求項１２に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
【請求項１４】
前記カチオン系凝集剤を添加する手段は、無機アルミニウム系凝集剤をアルミナ換算で５〜６００ｍｇ／Ｌとなるように前記大腸菌群含有排水に添加する手段である請求項１２又は１３に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
【請求項１５】
前記凝集剤含有排水を得る手段は、前記アニオン系凝集剤を固形分添加率が０．６〜５ｍｇ／Ｌとなるように前記大腸菌群含有排水に添加する手段である請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
【請求項１６】
前記カチオン系凝集剤を添加する手段は、平均フロック径が０．０１〜０．１ｍｍの１次フロックを形成させ得る請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
【請求項１７】
浮遊物質濃度が６００ｍｇ／Ｌ以下である前記大腸菌群含有排水の処理用途である請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
【請求項１８】
前記凝集剤含有排水からフロックを除去する手段をさらに含む請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大腸菌群含有排水の処理方法及び大腸菌群含有排水の処理装置に関する。具体的には、本発明は、工場排水の大腸菌群数を塩素系薬品等を使用せずに減少させる方法であって、外部環境への影響が少ない大腸菌群含有排水の処理方法及び大腸菌群含有排水の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場から排出される排水の大腸菌群数は水質汚濁防止法で規定されており、日間平均が３０００個／ｍｌ以下となるように義務付けられている。これに対して排水を伴う各事業者は規制値を満たすため各種の処理を行っている。
【０００３】
大腸菌群の除去及び発生の予防には、従来からの方法として、浸透膜を使う方法、塩素系の薬品を添加する方法がある。例えば、浸透膜を使う方法では、大腸菌群を含む細菌類より小さな口径の膜を使用することにより、大腸菌群を物理的に除去することができる。また、塩素系の薬品を添加する方法では、上水道の殺菌にも使用される次亜塩素酸ナトリウム（別名ハイポ）等を、工場からの放流口に近いところで添加することで殺菌を行っている。
【０００４】
また、これまでにも産業界の要望に答えるべく各種の新しい排水処理技術が提案されている。例えば、特許文献１には、大腸菌またはウイルスを含む液体中でマイクロバブルを発生させ、接触ないし近接させることで大腸菌等を死滅させる方法が開示されている。また、特許文献２には、電解処理で有機物、大腸菌、バクテリアを分解する方法が開示されている。さらに、特許文献３には、太陽光を集光して赤外線、紫外線密度を高めて大腸菌、藻類を殺菌もしくは殺藻する方法が開示されている。
【０００５】
なお、水質汚濁防止法では大腸菌群の他にも排水のための基準がある。例えば浮遊物質量（ＳＳ）については、許容限度２００ｍｇ／Ｌ、日間平均１５０ｍｇ／Ｌという基準が設けられている。このＳＳを排水中から除去する方法として原水に凝集剤を添加して沈殿（凝集沈殿）させる方法が良く知られている。凝集沈殿は、ＳＳ分を除去する目的で行われているが、大腸菌群もある程度同時に除去できるものと推定される。しかし、大腸菌群数とＳＳ濃度には、有意な相関もなく（非特許文献１）、凝集沈殿処理は、もっぱらＳＳ等の除去のために行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１１５３２６号公報
【特許文献２】特開平０７−０２４４６８号公報
【特許文献３】特開２０００−０２４６５５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「工場・事業場排水等における大腸菌群数と化学分析項目との相関について」（滋賀県琵琶湖環境科学研究センター（平成１６年度））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、浸透膜を使う方法や塩素系の薬品を添加する方法を用いることで、大腸菌群の低減には一定の効果はあると考えられる。しかしながら、浸透膜を使う方法においては、排水の性状によっては浸透膜が直ぐに閉塞するという問題があった。さらに、浸透膜を使う方法は、設置コストや運転コストが高いという問題があり、このような方法は、高度に処理をして水を再利用するなどといった用途に限定されている。
また、塩素系の薬品を添加する方法においても、添加量によっては運転コストが高くなるという問題があった。加えて、塩素系薬品の添加量が多くなると河川および海での塩素臭気が発生するという問題があり、既存生物の生態系に影響を及ぼす可能性があった。
【０００９】
また、特許文献１〜３に開示されたような方法を用いることによっても、大腸菌群数を低減させることができる。しかしながら、日間の排水量が数千〜数万立米に達する排水工場への設置においては、設備の規模、滞留時間、または反応時間が全く足りず、適用することが不可能である。また、特許文献１〜３に開示されたような方法を採用する場合、高価な設備を導入する必要があり、コスト面にも課題があった。
【００１０】
このように排水から大腸菌群を除去するために種々の技術が開発されているものの、依然として塩素系薬品が一般に使用されているのが実態である。また、大腸菌群数と各種要因との関連についても調査が行われてきたが、大腸菌群数を低減させるための明確な結果は得られていない。
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、設置コストや運転コストが抑制された処理方法であって、環境への影響が少ない大腸菌群含有排水の処理方法を提供することを目的として検討を進めた。すなわち、本発明者らは、塩素系薬品等を使用せずに大腸菌群含有排水から大腸菌群を除去する処理方法を提供することを目的として検討を進めた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、カチオン系凝集剤とアニオン系凝集剤を特定の順番で、繊維を含む大腸菌群含有排水に添加し、さらに、凝集剤添加後に生成するフロックの径と、処理水の濁度を所定の範囲内に制御することにより、塩素系薬品等を使用せずとも大腸菌群含有排水から大腸菌群を除去し得ることを見出した。そして、本発明者らは、このような方法を採用することで、環境への負荷を大幅に低減し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
【００１２】
［１］繊維を含む大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を添加する工程と、アニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る工程とを順に含み、凝集剤含有排水は、フロック径が０．５〜１０ｍｍのフロックを含み、０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は、全フロックの合計投影面積に対して７０％以上であり、凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度が０〜３０度であることを特徴とする大腸菌群含有排水の処理方法。
［２］カチオン系凝集剤を添加する工程では、カチオン系凝集剤を６０〜６０００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加する［１］に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［３］カチオン系凝集剤は、無機アルミニウム系凝集剤である［１］又は［２］に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［４］カチオン系凝集剤を添加する工程では、無機アルミニウム系凝集剤をアルミナ換算で５〜６００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加する［３］に記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［５］凝集剤含有排水を得る工程では、アニオン系凝集剤を固形分添加率が０．６〜５ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加する［１］〜［４］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［６］凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度が０〜１０度である［１］〜［５］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［７］カチオン系凝集剤を添加する工程では、平均フロック径が０．０１〜０．１ｍｍの１次フロックが形成される［１］〜［６］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［８］カチオン系凝集剤を添加する工程と凝集剤含有排水を得る工程は、各々撹拌工程を有し、カチオン系凝集剤を添加する工程における撹拌流速（ｍ/分）をＰとし、凝集剤含有排水を得る工程における撹拌流速（ｍ/分）をＱとした場合、０．２≦Ｑ／Ｐ≦０．７である［１］〜［７］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［９］凝集剤含有排水からフロックを除去する工程をさらに含む［１］〜［８］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［１０］凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水中に含まれる大腸菌群数は、１０００個／ｍＬ以下である［１］〜［９］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［１１］大腸菌群含有排水は、製紙工場排水である［１］〜［１０］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理方法。
［１２］繊維を含む大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を添加する手段と、カチオン系凝集剤を添加した後にアニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る手段とを含み、凝集剤含有排水中に含まれる０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合を、全フロックの合計投影面積に対して７０％以上とし、凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度を０〜３０度とし得る大腸菌群含有排水の処理装置。
［１３］カチオン系凝集剤を添加する手段は、カチオン系凝集剤を６０〜６０００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加する手段である［１２］に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
［１４］カチオン系凝集剤を添加する手段は、無機アルミニウム系凝集剤をアルミナ換算で５〜６００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加する手段である［１２］又は［１３］に記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
［１５］凝集剤含有排水を得る手段は、アニオン系凝集剤を固形分添加率が０．６〜５ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加する手段である［１２］〜［１４］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
［１６］カチオン系凝集剤を添加する手段は、平均フロック径が０．０１〜０．１ｍｍの１次フロックを形成させ得る［１２］〜［１５］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
［１７］カチオン系凝集剤を添加する手段と凝集剤含有排水を得る手段は、各々撹拌手段を有し、カチオン系凝集剤を添加する手段における撹拌流速（ｍ/分）をＰとし、凝集剤含有排水を得る手段における撹拌流速（ｍ/分）をＱとした場合、０．２≦Ｑ／Ｐ≦０．７である［１２］〜［１６］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
［１８］凝集剤含有排水からフロックを除去する手段をさらに含む［１２］〜［１７］のいずれかに記載の大腸菌群含有排水の処理装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高価な設備等を設置することなく、多量の大腸菌群含有排水を処理することができ、排水に含まれる大腸菌群数を大幅に減らすことができる。また、環境に影響を及ぼす可能性のある塩素系薬品の使用を控えることができ、水系生態への影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の処理方法に用いられる沈降槽の構造を説明する概略図である。
【図２】図２は、本発明の処理方法に用いられる処理装置の一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１６】
（大腸菌群含有排水の処理方法）
本発明は、繊維を含む大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を添加する工程と、アニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る工程とを順に含む大腸菌群含有排水の処理方法に関する。ここで、アニオン系凝集剤を添加して得られる凝集剤含有排水は、フロック径が０．５〜１０ｍｍのフロックを含み、０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は、全フロックの合計投影面積に対して７０％以上であり、凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度は０〜３０度である。このように、本発明では、特定の順番で各凝集剤を添加し、凝集剤添加後に生成するフロックの径と、処理水の濁度を所定の範囲内に制御することにより、塩素系薬品等を使用せずとも大腸菌群含有排水から大腸菌群を除去することができる。このような方法は、環境への負荷を大幅に低減し得る方法であり、さらに、設備コストや運転コストが抑制されたものである。
【００１７】
本発明においては、繊維を含む大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を、次いでアニオン系凝集剤を添加する。大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を添加する工程では、カチオン系凝集剤が大腸菌群を含む比較的小さなミクロフロック（１次フロック）を生成させる。次いで、アニオン系凝集剤を添加することによりミクロフロックをより大きなフロックへと成長させることができる。このようにして生成したフロックを沈降除去することで大腸菌群を排水から除去することができる。
【００１８】
（フロック径）
アニオン系凝集剤を添加した後に形成されるフロックには、フロック径が０．５〜１０ｍｍのフロックが含まれており、０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は、全フロックの合計投影面積に対して７０％以上である。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は全フロックの合計投影面積に対して８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
このように、本発明では、アニオン系凝集剤を添加した後に形成される０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積を上記範囲内に管理することで、大腸菌群を効果的に除去することが可能となる。なお、０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合が７０％未満であると大腸菌群を含む浮遊物質の沈降が悪くなり、大腸菌群が十分に除去されないまま工場外への排出されることとなり、好ましくない。
【００１９】
なお、本明細書中において、フロックとは、フロック径が０．１ｍｍ以上のものをいう。本発明では、フロック径が０．１ｍｍ以上の全フロックの合計投影面積に対して、０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合を７０％以上とする点に特徴がある。
【００２０】
アニオン系凝集剤を添加した後に形成されるフロックは厳密には球形ではなく、フロックの投影面も真円ではない場合が多い。このため、本発明では、フロック径を、投影面積円相当径として定義する。投影面積円相当径として算出されるフロック径及び合計投影面積は具体的には、以下の手順で算出することができる。
（１）所定量の凝集剤含有排水（例えば、１００ｍｌ）を任意に測りとり、所定量中に存在する全てのフロックの投影面積（Ａ）を算出する。
（２）各々の投影面積から、各フロックの投影面積円相当径を算出する。
（３）投影面積円相当径が０．５〜１０ｍｍのフロックの投影面積（Ｂ）の合計を算出する。
（４）０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合（％）を、下記式を用いて算出する。
０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合（％）＝Ｂ／Ａ×１００
なお、フロックの投影面積は、画像解析装置（王子計測社製、ＤＩＰ２００）を用いて算出することができる。
【００２１】
本発明における、フロックの合計投影面積は、画像解析装置で測定した投影面積の合計であってもよく、投影面積円相当径から面積を算出し、各面積を合算した値であってもよい。なお、画像解析装置が無い場合には、例えばＪＩＳ記載の方法にてきょう雑物測定図表、またはドットゲージを用いてフロックの合計投影面積を求めても良い。
【００２２】
（濁度）
本発明では、凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度は０〜３０度である。濁度は、０〜２０度であることが好ましく、０〜１５度であることがより好ましく、０〜１０度であることがさらに好ましい。処理水は、凝集剤含有排水からフロックを除去した溶液であり、アニオン系凝集剤を添加し、撹拌をした後に５分間自然沈降分離を行うことで得られた上澄みである。なお、処理水はフロックを除去したものであるが、実質的には、５分間自然沈降分離を行っても沈降しない微細フロックが含まれており、本発明では、このような微細フロックを含むものも処理水（上澄み）という。また、本明細書において、濁度の測定に用いる処理水は、撹拌をした後に５分間自然沈降分離し、水面から水深の２０％分の距離の地点における処理水を採取したものである。
濁度は、主に、排水中に浮遊する微細フロックやコロイド状物質に起因するものであり、カチオン系凝集剤に大腸菌群が付着したものが挙げられる。このため、濁度を上記範囲内となるように管理することにより、効果的に大腸菌群を除去することが可能となる。
【００２３】
濁度の測定方法としては、処理水の透過光強度を測定する方法を採用することが好ましい。具体的には、笠原理化工業社製のＴＣＲ−５Ｚを用いて、波長６６０ｎｍ付近の透過光強度を測定することで、濁度を算出することができる。なお、測定機器としては、上記の機器が入手不可能または測定不可能な場合、オプテック社製のＴＤ−Ｍ５００を採用することができる。本発明では、ポリスチレン濁度標準液の透過光強度と濁度（濃度）の関係式から、処理水の濁度を求めることができる。
【００２４】
（大腸菌群含有排水）
大腸菌群含有排水は繊維を含む。ここで、大腸菌群含有排水に含まれる繊維は、パルプ等の繊維形状物質である。このため、大腸菌群含有排水は製紙工場排水であることが好ましい。製紙工場排水にはパルプ由来の繊維が含まれているため、本発明の処理方法が好ましく適用できる。製紙工場排水に含まれる繊維の含有量は、製紙工場排水の全質量に対して０．０００５〜０．１質量％であることが好ましく、０．００１〜０．０５質量％であることがより好ましい。
【００２５】
大腸菌群含有排水に含まれる繊維は、木材パルプ由来の繊維であることが好ましく、長さ加重平均値で０．０５〜１ｍｍの繊維であることが好ましい。また、木材パルプ由来の繊維は、フィブリル化した繊維（毛羽立たせた繊維）であることが好ましい。
【００２６】
大腸菌群含有排水が製紙工場排水以外の排水である場合や、繊維を含まない排水である場合、カチオン系凝集剤の添加前に、繊維を添加することが好ましい。添加する繊維としては木材、草本、石油化学由来の繊維から１種または複数を混合したものを選択することが好ましい。また、添加する繊維は、アニオンに荷電をしているものであることが好ましい。例えば、大腸菌群は微生物のため、マイナスに荷電していると考えられる。菌類の一部は物理的に繊維に吸着し、残りはカチオン系凝集剤で１次フロックを形成して繊維と電荷的に結合し、アニオン系凝集剤で粗大化して沈降促進されると考えている。
【００２７】
添加する繊維の長さは、長さ加重平均値で０．０５〜１ｍｍであることが好ましい。繊維長を上記範囲とすることにより、アニオン系凝集剤を添加した後に形成される０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合を所望の範囲とすることができ、フロックの沈降性を高めることができる。また、繊維長を上記範囲とすることにより、繊維自体が浮遊して処理水に混入することを防ぐことができる。
【００２８】
大腸菌群含有排水に繊維を添加する場合、繊維の添加量は大腸菌群含有排水の全質量に対して、０．０００５〜０．１質量％であることが好ましい。なお、大腸菌群含有排水が繊維を含む場合は、予め含有されている繊維と、添加する繊維の合計質量が上記範囲内となることが好ましい。大腸菌群含有排水が上記範囲内で繊維を含むことにより、所望する大きさのフロックを形成することができ、効率よく大腸菌群を除去することができる。
【００２９】
（カチオン系凝集剤）
カチオン系凝集剤はプラスに荷電したものであり、マイナスに荷電した物質を集める能力を有する。カチオン系凝集剤としては、有機カチオン系凝集剤や無機カチオン系凝集剤を用いることができる。中でも、無機カチオン系凝集剤を用いることが好ましく、無機アルミニウム系凝集剤を用いることがより好ましい。本発明で好ましく用いられるカチオン系凝集剤としては、例えば硫酸バンド（硫酸アルミニウム）、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、硫酸第一鉄等を挙げることができる。このようなカチオン系凝集剤は、アルミニウムや鉄等のプラスに荷電した金属イオンを有するため好ましく用いられる。
また、カチオン系凝集剤として有機カチオン系凝集剤を用いる場合は、分子量が１０〜４０万程度の凝集剤を好ましく使用することができる。また、有機カチオン系凝集剤は無機カチオン系凝集剤と併用することも好ましい。
【００３０】
カチオン系凝集剤の添加量は、ＳＳ（浮遊物質）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、濁度等の排水の性状により、適宜調節することが好ましい。例えば、カチオン系凝集剤を添加する工程では、カチオン系凝集剤を６０〜６０００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加することが好ましい。さらに、カチオン系凝集剤は、７０〜１０００ｍｇ／Ｌとなるように添加されることが好ましく、１００〜４００ｍｇ／Ｌとなるように添加されることがより好ましい。なお、カチオン系凝集剤として有機カチオン系凝集剤を用いる場合は、有機カチオン系凝集剤の添加量は、６０〜３００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。カチオン系凝集剤の添加量を上記範囲内とすることにより、後工程で添加するアニオン系凝集剤との接触確率を高めることができ、アニオン系凝集剤の添加後に沈降性に優れたフロックを形成することができる。これにより、効果的に大腸菌群を除去することが可能となる。
【００３１】
カチオン系凝集剤を添加する工程では、無機アルミニウム系凝集剤を用いることが好ましく、この場合、無機アルミニウム系凝集剤をアルミナ換算で５〜６００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加することが好ましい。無機アルミニウム系凝集剤の添加量は、アルミナ換算で、５〜１００ｍｇ／Ｌであることがより好ましく、８〜４０ｍｇ／Ｌであることがさらに好ましい。無機アルミニウム系凝集剤の添加量を上記範囲内とすることにより、アニオン系凝集剤の添加後に沈降性に優れたフロックを形成することができる。これにより、効果的に大腸菌群を除去することが可能となる。
【００３２】
カチオン系凝集剤を添加することにより、大腸菌群を含む比較的小さなミクロフロック（１次フロック）が形成される。１次フロックを形成するために、カチオン系凝集剤を添加後は、急速撹拌を行いながら、３０秒〜５分反応時間を設けることが好ましい。具体的には、３０秒〜５分間撹拌を続けることが好ましい。上記反応時間を設けることにより、１次フロックを形成することができ、大腸菌群を含むコロイド状物質の残留を減らすことができる。なお、反応時間は５分を超えても問題はないが、これを超える反応時間をとっても配管等の設備が長大になり経済的に不利となる。
【００３３】
カチオン系凝集剤を添加した後は、３０秒〜５分間、強撹拌を続けることが好ましく、撹拌条件は、１２０〜１５０ｒｐｍであることが好ましく、流速で３０〜４０ｍ/分であることが好ましい。
【００３４】
カチオン系凝集剤を添加することにより形成される１次フロックの平均フロック径は、０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ未満であることが好ましく、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ未満であることがより好ましい。１次フロックの平均フロック径を上記範囲となるように管理することにより、後工程でアニオン系凝集剤を添加した際に、所望の大きさのフロックを形成しやすくなる。これにより、効果的に大腸菌群を除去することができる。
【００３５】
（アニオン系凝集剤）
アニオン系凝集剤はマイナスに荷電したものであり、プラスに荷電した物質を集める能力を有する。アニオン系凝集剤は高分子アニオン系凝集剤であることが好ましい。高分子アニオン系凝集剤は、前工程のカチオン系凝集剤との相性を考えて、分子量が８００〜２５００万の高分子凝集剤から適宜選択することが好ましい。アニオン系凝集剤は、ポリアクリルアミド系の凝集剤であることが好ましく、具体的には、アクリルアミドとイオン性モノマーの共重合体（ＰＡＭ）等を挙げることができる。
【００３６】
アニオン系凝集剤のアニオン度は、弱〜中アニオン度のものが用いられることが多い。また、アニオン系凝集剤は、予め希釈調整されて排水へ添加される場合が多い。濃度調整は高分子であるため濃度と粘度により最適な反応性や反応時間が異なるが、一般的に０．０１〜０．１質量％に希釈されたものが用いられる。アニオン系凝集剤の濃度を上記範囲内に調整することにより、分散性とハンドリング性を高めることができる。
【００３７】
アニオン系凝集剤の添加量は、前工程で生成された１次フロックが未反応物として残らないように最適量を選択することが好ましい。具体的には、アニオン系凝集剤を、排水あたりの固形分添加率が０．６〜５ｍｇ／Ｌとなるように添加することが好ましく、１〜３ｍｇ／Ｌとなるように添加することがより好ましい。アニオン系凝集剤の排水あたりの固形分添加率を上記範囲内とすることにより、１次フロックを十分に捕捉することができ、所望の大きさのフロックを形成することができる。これにより、効果的に大腸菌群を除去することが可能となる。なお、アニオン系凝集剤は、上記の上限値以上添加しても問題はないが、未反応のアニオン系凝集剤が残ることとなり経済的に不利である。
【００３８】
アニオン系凝集剤を添加することにより、１次フロックが所定の大きさのフロックへと成長する。所定の大きさのフロックを形成するために、アニオン系凝集剤を添加後は、３０秒〜２０分の反応時間を設けることが好ましい。また、アニオン系凝集剤を添加後は、弱撹拌を行うことが好ましい。具体的には、アニオン系凝集剤を添加後は、３０〜６０ｒｐｍ、流速換算で８〜１６ｍ／分で撹拌することが好ましい。
【００３９】
アニオン系凝集剤を添加する際は、アニオン系凝集剤は沈降槽のセンター部に備えられたフロキュレーションコアに添加されることが好ましい。図１には、本発明で好ましく用いられる沈降槽１０と、沈降槽１０のセンター部に備えられたフロキュレーションコア３０が示されている。図１（ａ）に示されたような沈降槽１０を上部から見た平面図が図１（ｂ）である。図１（ｂ）に示されているように、沈降槽１０はセンター部にフロキュレーションコア３０を備えている。フロキュレーションコア３０の内部は、８〜１２の空間に分割されており、分割された空間を水流が順に上、下と流れる。フロキュレーションコア３０においては、最終空間に到達した排水は、水流が上向きとなるように、沈降槽上部に向けて放射状（３６０°方向）に放出される。
図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示されているフロキュレーションコア３０の一部を平面的に展開し、側面から見たイメージ図である。図１（ｃ）では、分割された空間の構造と排水の流れが示されている。なお、図１（ｂ）における空間Ａ〜Ｄは、図１（ｃ）の空間Ａ〜Ｄに対応している、
アニオン系凝集剤は、下へ向かう空間の上部から添加することが好ましい。例えば、図１（ｃ）においては、空間Ｂ又はＤにおいて添加されることが好ましい。また、アニオン系凝集剤を添加する空間は、出口までの距離を勘案して添加することが好ましい。例えば、反応の遅いアニオン系凝集剤を添加する場合は、大腸菌群含有排水投入口３２に近い空間（出口から遠い空間）であって、下へ向かう空間に添加することが好ましい。なお、アニオン系凝集剤は異なる２つ以上の空間に添加してもよい。このように、アニオン系凝集剤を添加する空間を調整することで、均一な大きさのフロックを形成することが容易になる。
【００４０】
また、図示はしていないが、アニオン系凝集剤を沈降槽とは別の撹拌槽において添加してもよい。この場合、撹拌槽の下流に成長槽または沈降槽を設けることが好ましい。このように、アニオン系凝集剤を添加してから、フロックを沈降させる工程を、多段階構成としてもよい。
【００４１】
また、カチオン系凝集剤を添加する工程における撹拌流速（ｍ/分）をＰとし、アニオン系凝集剤含有排水を得る工程における撹拌流速（ｍ/分）をＱとした場合、０．２≦Ｑ／Ｐ≦０．７であることが好ましく、０．３≦Ｑ／Ｐ≦０．５であることがより好ましい。なお、攪拌流速は、配管および槽である既知の体積を通過する水量から算出される。Ｑ／Ｐの条件を上記範囲内とすることにより、成長したフロックが破壊されることを防ぐことができ、沈降性を良好にすることができる。また、Ｑ／Ｐの条件を上記範囲内とすることにより、アニオン系凝集剤を均一に分散させることができるため、１次フロック等の残留を防ぐことができ、濁度を小さくすることができる。
【００４２】
アニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る工程では、凝集剤含有排水の水温を１０℃以上とすることが好ましく、１５〜４５℃とすることがより好ましい。水温を上記範囲とすることにより、所定の大きさのフロックを形成しやすくすることができる。
【００４３】
（ｐＨ調整工程）
本発明では、カチオン系凝集剤を添加する工程と、アニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る工程との間に、ｐＨ調整工程を設けてもよい。カチオン系凝集剤を添加する工程で、硫酸バンドを添加した場合、添加量が多くなるにつれｐＨが低下し、後から添加するアニオン系凝集剤の凝集を阻害する場合がある。このような場合、アルカリ性の薬品を添加し、至適ｐＨ（好ましくはｐＨ５〜８、より好ましくはｐＨ６〜７）に調整することが好ましい。これによりアニオン系凝集剤は、凝集性を高めることができ、好ましい効果を持続することができる。
【００４４】
ｐＨ調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が好ましく用いられる。
なお、炭酸カルシウムや石灰等に代表されるカルシウム系の粉末をｐＨ調整剤として用いて、単独で添加した場合は、長時間の滞留時間を保つ沈降槽であれば大腸菌群除去にも一定の寄与が期待できる。しかし、沈降に時間がかかることから最終排水が白濁する可能性があり、排水量の多い工業規模においては適さない場合がある。
【００４５】
（フロック除去工程）
本発明では、凝集剤含有排水からフロックを除去する工程をさらに含むことが好ましい。凝集剤含有排水からフロックを除去する工程では、アニオン系凝集剤を添加し、３０秒〜２０分の反応時間をおいた後に、自然沈降分離によって、フロックを除去することが好ましい。
なお、フロックを除去する工程では、自然沈降分離法を用いる以外に、例えば、遠心分離法や、加圧浮上法を用いてフロックを分離して除去をしてもよい。加圧浮上法では、凝集剤含有排水に圧縮して微細となった空気を入れてフロックを水面に浮上させることで、フロックを除去することができる。なお、加圧浮上法は、フロック径が比較的小さいフロックを除去する場合に効果的な方法である。
【００４６】
自然沈降分離によりフロックを沈降させる場合は、上澄みとフロックが分離される時間、静置することが好ましい。具体的には、沈降時間（静置時間）を１〜３時間とすることが好ましい。沈降時間を上記範囲内とすることにより、乱流を沈めることができ、比較的小さなフロックであっても沈降をさせることができる。また、沈降時間を上記範囲内とすることにより、上澄みに滞留した大腸菌群が増殖することを抑制することができる。なお、上記沈降時間は、基本的な凝集沈降槽の構造を持つ沈降槽（例えば、荏原インフィルコ社製、Ｚ−２タイプ）における好ましい沈降時間である。高速凝集沈殿システムを有する沈降槽（例えば、住友重機械エンバイロメント社製、スミシックナー）等においては、沈降時間を短縮することも可能である。なお、高速凝集沈殿システムとは、容積あたりの処理量を高めたシステムのことをいう。例えば、沈降槽の深さ１／３〜半分程度のところからフロックを含む排水を下方に放出し、清澄水は上部から排出するようなシステムにおいては、フロック等は、距離が短い分だけ早く着底するため、設備の設置容積を小さくすることが可能である。
また、沈降槽に傾斜板（整流板）を設けてフロックが乱流によって再浮上することを抑制することも効果的である。
【００４７】
自然沈降分離によりフロックを沈降させる場合は、砂状物質をフロックに混入させることで、フロックの沈降速度を速めてもよい。具体的には、凝集剤含有排水に砂状物質を混合することで砂状物質をフロックに混入させることができる。このような方法は、超高速凝沈システムと呼ばれる。
【００４８】
（処理水の大腸菌群数）
本発明では、アニオン系凝集剤を添加し凝集剤含有排水を得た後に、凝集剤含有排水からフロックを除去することによって処理水を得ることができる。本発明では、処理水中に含まれる大腸菌群数は、３０００個／ｍＬ以下であることが好ましく、２０００個／ｍＬ以下であることがより好ましく、１０００個／ｍＬ以下であることがさらに好ましく、５００個／ｍＬ以下であることが特に好ましい。
ここで、大腸菌群とは大腸菌のみならず雑多な細菌も含むものである。本発明で除去を目的としている大腸菌群とは、ＪＩＳ  Ｋ０３５０−２０−１０（２００１）の「用水・排水中の大腸菌群試験方法」に準拠した方法で試験を行い、計数を行える大腸菌及びその他の細菌を指す。
【００４９】
工場等から排出される排水（処理水）に含まれる大腸菌群数は水質汚濁防止法で規定されており、日間平均が３０００個／ｍＬ以下と定められている。なお、処理水に大腸菌群の増殖に必要な栄養塩等が十分に備わっている場合は、仮に工場出口では基準を満たしていても、排水経路の途中で大腸菌等が増殖して基準値を上回る可能性もある。このため、基準値に余裕を持たせる意味からも大腸菌群数を１０００個／ｍＬ以下となるようにすることが好ましい。また、処理水中の富栄養分を少なくすることも好ましい。
【００５０】
処理水の大腸菌群数は、デオキシコール酸塩寒天培地を用いた大腸菌群数の測定方法により測定することができる。具体的には、使い捨ての滅菌済みシャーレに処理水の希釈試料を１ｍｌ入れ、次いで加温して規定濃度で溶かしたのちに５０℃近くまで冷やしたデオキシコール酸塩寒天培地１５ｍｌを先に入れた排水が均一になるように振り混ぜながら添加する。放冷し、デオキシコール酸塩寒天培地が固まった後に再び前述の培地を１０ｍｌ加えて重層し凝固させる。その後、３６±１℃で１８〜２０時間培養し、培地上に形成された赤い色の集落数を計数することで、試料１ｍｌ中の個数を算出することができる。なお、試料の希釈は、計数する集落数が培養後に２０〜２００個の範囲で得られるように調製し、培養後の計数値に希釈倍率を掛けた値を大腸菌群数とする。また、測定による誤差を小さくするために、希釈倍率の同じものを５個培養し、計数の平均値を使用することが好ましい。
【００５１】
本発明では、上述したような処理を行うことにより、処理水中の大腸菌群を上記範囲に抑えることができる。本発明では、上記の処理を行うことにより、９０％以上の大腸菌群を除去することが好ましく、９５％以上の大腸菌群を除去することがより好ましく、９９％以上の大腸菌群を除去することがさらに好ましい。このように本発明の処理方法を用いることにより、大腸菌群を極めて高い除去率で除去することができる。
【００５２】
（処理水の再利用）
本発明の処理方法を用いることにより、極めて高い除去率で大腸菌群を除去することができる。このため、本発明の処理方法を用いることで得られる処理水は、河川や海に排出した場合であっても、環境汚染等を引き起こすことがない。
【００５３】
（大腸菌群含有排水の処理装置）
本発明は、繊維を含む大腸菌群含有排水にカチオン系凝集剤を添加する手段と、カチオン系凝集剤を添加した後にアニオン系凝集剤を添加し、凝集剤含有排水を得る手段とを含む大腸菌群含有排水の処理装置に関する。本発明の処理装置は、凝集剤含有排水中に含まれる０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合を、全フロックの合計投影面積に対して７０％以上とし、凝集剤含有排水からフロックを除去した処理水の濁度を０〜３０度とし得る。
【００５４】
図２には、本発明の大腸菌群含有排水の処理装置の一例が示されている。図２に示されているように、本発明の大腸菌群含有排水の処理装置は、沈降槽１０を有する。また、沈降槽１０は、フロキュレーションコア３０を備えていることが好ましい。フロキュレーションコア３０の内部は、８〜１２の空間に分割されており、分割された空間を水流が順に上、下と流れることによって、排水が穏やかに撹拌される。フロキュレーションコア３０においては、最終空間に到達した排水は、水流が上向きとなるように、沈降槽上部に向けて放射状（３６０°方向）に放出される。
沈降槽１０としては、公知の凝集沈降槽を用いることができ、例えば、荏原インフィルコ社製のＺ−２タイプの沈降槽や、住友重機械エンバイロメント社製のスミシックナー等の高速凝集沈殿システム等を好適に使用できる。
【００５５】
繊維を含む大腸菌群含有排水は、まず原水ピット２０に貯留される。原水ピット２０では、大腸菌群含有排水にｐＨ調整剤が添加されてもよく、原水ピット２０はｐＨ調整槽であってもよい。原水ピット２０は、撹拌システムを備えていることが好ましい。
【００５６】
原水ピット２０の下流にはインラインミキサー２２が備えられていることが好ましく、原水ピット２０とインラインミキサー２２はポンプ２１を介して連結していることが好ましい。
カチオン系凝集剤は、インラインミキサー２２内もしくは、インラインミキサー２２の上流の配管内に添加されることが好ましい。カチオン系凝集剤がインラインミキサー２２の上流の配管内に投入される場合は、配管の途中の分配槽等の開放部から添加することもできるが、配管に圧入することが好ましい。インラインミキサー２２は、乱流を起こして混ぜる機構を有するものであれば特に制限されるものではない。例えば、配管の一部だけ径を細くしたものや、内部に瘤を設けて乱流を生じさせるものであってもよい。この乱流を用いて、カチオン系凝集剤と大腸菌群含有排水が混合される。なお、インラインミキサー２２の長さは、３０秒以上、５分以下で攪拌できる長さから適宜選べば良い。
【００５７】
なお、図示はしていないが、大腸菌群含有排水の処理装置は、沈降槽１０以外に、上流側に撹拌槽を有していてもよく、カチオン系凝集剤は、このような撹拌槽に添加されてもよい。カチオン系凝集剤が撹拌槽に添加される場合、撹拌槽では、強撹拌が行われることが好ましく、具体的には、流速で２０〜５０ｍ/分で撹拌することが好ましい。撹拌槽で撹拌が行われた後に、カチオン系凝集剤を含む大腸菌群含有排水は、沈降槽１０に送液される。
【００５８】
カチオン系凝集剤は、６０〜６０００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加されることが好ましい。カチオン系凝集剤は、７０〜１０００ｍｇ／Ｌとなるように添加されることが好ましく、１００〜４００ｍｇ／Ｌとなるように添加されることがより好ましい。なお、カチオン系凝集剤として有機カチオン系凝集剤を用いる場合は、有機カチオン系凝集剤の添加量は、６０〜３００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。
カチオン系凝集剤として無機アルミニウム系凝集剤が用いられる場合、無機アルミニウム系凝集剤をアルミナ換算で５〜６００ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加することが好ましい。無機アルミニウム系凝集剤の添加量は、アルミナ換算で、５〜１００ｍｇ／Ｌであることがより好ましく、８〜４０ｍｇ／Ｌであることがさらに好ましい。
なお、カチオン系凝集剤がインラインミキサー２２の上流の配管内に投入される場合は、インラインミキサー２２を通って、沈降槽１０に送液された後の濃度が上記範囲内であることが好ましい。
【００５９】
カチオン系凝集剤を添加することにより形成される１次フロックの平均フロック径は、０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ未満であることが好ましく、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ未満であることがより好ましい。１次フロックの平均フロック径を上記範囲となるように、カチオン系凝集剤の添加量を調節することが好ましく、さらにインラインミキサー２２やフロキュレーションコア３０の撹拌速度等を調節することが好ましい。
【００６０】
カチオン系凝集剤を含む大腸菌群含有排水は沈降槽１０に送液されるが、カチオン系凝集剤を含む大腸菌群含有排水のｐＨに応じて、沈降槽１０のアニオン添加口とカチオン添加口の間には、ｐＨ調整剤が投入されてもよい。沈降槽１０の手前にある配管には、ｐＨ調整剤保持タンクが備え付けられていてもよく、カチオン系凝集剤を含む大腸菌群含有排水のｐＨが５以下の場合に、所定量のアルカリ性の薬品を添加し、至適ｐＨ（ｐＨ６〜７）に調整することが好ましい。
【００６１】
アニオン系凝集剤は、沈降槽１０に添加されることが好ましい。アニオン系凝集剤は、固形分添加率が０．６〜５ｍｇ／Ｌとなるように大腸菌群含有排水に添加されることが好ましく、１〜３ｍｇ／Ｌとなるように添加されることがより好ましい。アニオン系凝集剤は、沈降槽１０備え付けられたアニオン系凝集剤保持タンクに貯留されていてもよく、アニオン系凝集剤保持タンクからアニオン系凝集剤が投入されてもよい。なお、アニオン系凝集剤保持タンクは、沈降槽１０に送液されたカチオン系凝集剤を含む大腸菌群含有排水の１次フロックの含有量に応じて添加量を調節する機構を有していることが好ましい。
【００６２】
アニオン系凝集剤を添加後は、３０秒〜２０分の反応時間を設けることが好ましい。また、アニオン系凝集剤を添加後は、弱撹拌を行うことが好ましい。具体的には、アニオン系凝集剤を添加後は、３０〜６０ｒｐｍ、流速換算で８〜１６ｍ／分で撹拌することが好ましい。
【００６３】
アニオン系凝集剤を添加した後は、フロキュレーションコア３０等を用いて穏やかに撹拌をすることが好ましい。具体的には、カチオン系凝集剤を添加する工程における撹拌流速（ｍ/分）をＰとし、凝集剤含有排水を得る工程における撹拌流速（ｍ/分）をＱとした場合、０．２≦Ｑ／Ｐ≦０．７であることが好ましく、０．３≦Ｑ／Ｐ≦０．５であることがより好ましい。なお、攪拌流速は、配管および槽である既知の体積を通過する水量から算出される。Ｑ／Ｐの条件を上記範囲内とすることにより、成長したフロックを破壊することがなく、沈降性を良好にすることができる。また、Ｑ／Ｐの条件を上記範囲内とすることにより、アニオン系凝集剤を均一に分散させることができるため、１次フロック等の残留を防ぐことができ、濁度を小さくすることができる。
【００６４】
本発明の大腸菌群含有排水の処理装置では、アニオン系凝集剤を添加し、３０秒〜２０分の反応時間をおいた後に、自然沈降分離によって、フロックＦを除去することが好ましい。なお、本発明の大腸菌群含有排水の処理装置は、遠心分離システムや、加圧浮上システムを備えていてもよく、これらのシステムを用いてフロックを分離して除去をしてもよい。
【００６５】
自然沈降分離によりフロックを沈降させる場合は、上澄みとフロックが分離できる時間、静置することが好ましい。沈降時間（静置時間）を１〜３時間とすることが好ましい。沈降時間を上記範囲内とすることにより、乱流を鎮めることができ、比較的小さなフロックであっても沈降をさせることができる。また、乱流を鎮めるために、沈降槽に傾斜板（整流板）を設けてフロックが乱流によって再浮上することを抑制することも効果的である。この場合、傾斜板（整流板）は、載置面に対して垂直方向に配置するのではなく、角度を有するように配置することで、フロックの巻き上がりを抑制することもできる。
【００６６】
沈降槽１０は、凝集剤含有排水からフロックを除去する手段をさらに含むことが好ましい。具体的には、沈降槽１０の底部からフロックを含む汚泥を引抜き除去することが好ましい。沈降槽１０は底部に排出口を有することが好ましく、排出口は、底部に向かって幅が狭まる三角錐形状であることが好ましい。排出口には、配管及びポンプが連結されていてもよく、ポンプの搬送力を利用して配管からポンプの搬送汚泥を引き抜いてもよい。
【００６７】
また、凝集剤含有排水からフロック除いた処理水は、上澄水として、回収され、配管を通って排出される。配管は、河川や海への排出口に連結されていてもよく、他の貯留タンク等に連結されていてもよい。
【実施例】
【００６８】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００６９】
（実施例１）
工場でクラフトパルプの蒸解後の洗浄水ならびに漂白排水等の工程排水を入手し、実機の排水比率に応じて混合した。この排水を酸素曝気式活性汚泥装置で処理を行い、上澄みを回収し大腸菌群含有排水Ａとした。大腸菌群含有排水ＡのＢＯＤは３ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤは５２ｍｇ／Ｌ、ＳＳは５．４ｍｇ／Ｌ、大腸菌群数は５７００個／ｍｌであった。
【００７０】
上記で得た大腸菌群含有排水Ａ  １リットルをジャーテスター（宮本製作所社製、ＭＪＳ−６Ｔ）にセットし、１２０ｒｐｍで約１分間事前撹拌した。次いで、カチオン系凝集剤としてＰＡＣ（昭和化学社製、ポリ塩化アルミニウム、アルミナ換算１０％品）を排水重量に対し２５００ｍｇ／Ｌとなるように添加し、１２０ｒｐｍで６０秒撹拌した。その後、１Ｎ（１規定）の水酸化ナトリウム水溶液を添加し、排水のｐＨを６．５に調整した。１２０ｒｐｍで撹拌を継続したまま０．０６％に予め溶解調整したＰＡＭ（ＭＴアクアポリマー社製、Ａ−１１０Ｈ、中アニオン度、分子量２１００万）を固形分添加率が２ｍｇ／Ｌとなるように、素早く排水へ添加した。直ちに回転数を６０ｒｐｍに下げて６０秒間撹拌した。６０秒撹拌後にジャーテスターの回転を止めて沈降するフロックの径を測定した。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は９９．６％であり、濁度は０．５度、大腸菌群数は２９個／ｍｌであった（除去率９９．５％）。
【００７１】
（実施例２）
ＰＡＣの添加量を５０００ｍｇ／Ｌとした以外は実施例１と同じ処理を行った。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は９８．７％であり、濁度は０．１度、大腸菌群数は２４個／ｍｌであった（除去率９９．５％）。
【００７２】
（実施例３）
ＰＡＣの添加量を４００ｍｇ／Ｌとし、ＰＡＭの添加量を固形分添加率で１ｍｇ／Ｌとし、水酸化ナトリウム水溶液の添加をしなかった以外は実施例１と同じ処理を行った。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は９９．２％であり、濁度は０．５度、大腸菌群数は３６個／ｍｌであった（除去率９９．４％）。
【００７３】
（比較例１）
実施例１で用いた大腸菌群含有排水Ａに、アニオン系凝集剤、カチオン系凝集剤及び水酸化ナトリウム水溶液を添加しなかったこと以外は実施例１と同じ処理を行った。比較例１では、浮遊物質は観察されず、フロック径を測定することはできなかった。なお、濁度は１．６度、大腸菌群数は５７００個／ｍｌであった（除去率０％）。
【００７４】
（比較例２）
実施例１で用いた大腸菌群含有排水Ａに、カチオン系凝集剤及び水酸化ナトリウム水溶液を添加しなかった以外は実施例１と同じ処理を行った。比較例２では、浮遊物質は観察されず、フロック径を測定することはできなかった。なお、濁度は１．５度、大腸菌群数は３９００個／ｍｌであった（除去率３１．６％）。
【００７５】
（比較例３）
実施例１で用いた大腸菌群含有排水Ａに、アニオン系凝集剤及び水酸化ナトリウム水溶液を添加しなかった以外は実施例１と同じ処理を行った。比較例３では、ＰＡＣ由来の白濁（０．５ｍｍ未満のフロック粒子）が見られた。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は２０．５％であり、濁度は１４度、大腸菌群数は３１００個／ｍｌであった（除去率４５．６％）。
【００７６】
（測定方法）
（大腸菌群数）
ＰＡＭを添加後、６０秒撹拌した後、回転を止めてから１分間ビーカー内の水流が納まるのを待ち、水面から３ｃｍの深さの水を採取して大腸菌群数の測定を行った。測定は、ＪＩＳ  Ｋ０３５０−２０−１０（２００１）の「用水・排水中の大腸菌群試験方法」に準拠して行った。
具体的には、使い捨ての滅菌済みシャーレに処理水の１倍、１０倍、１００倍の希釈試料を１ｍｌずつ入れ、次いで加温して規定濃度で溶かしたのちに５０℃近くまで冷やしたデオキシコール酸塩寒天培地１５ｍｌを先に入れた排水が均一になるように振り混ぜながら添加した。放冷し、デオキシコール酸塩寒天培地が固まった後に再び前述の培地を１０ｍｌ加えて重層し凝固させた。その後、３６±１℃で１８〜２０時間培養し、培地上に形成された赤い色の集落数を計数することで、試料１ｍｌ中の個数を算出した。なお、集落数の計数は、２０〜２００個の間でカウントできるように、適切な希釈をした試料を入れたシャーレにおいて実施した。また、測定による誤差を小さくするために、希釈倍率の同じものを５個培養し、計数の平均値を使用した。
【００７７】
（濁度）
濁度は笠原理化工業社製のＴＣＲ−５Ｚを用いて測定した。具体的には、ＴＣＲ−５Ｚ付属の排水サンプリング容器に２００ｍｌとり、センサー部に気泡が付着しないようにセンサーを挿入し、濁度（ポリスチレン）を測定した。なお、「濁度（ポリスチレン）」は、ポリスチレンを標準液としたときの濁度を示す。
【００７８】
（０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合の算出）
ＰＡＭを添加後、６０秒撹拌後にジャーテスターの回転を止めて全てのフロックの合計投影面積を計測した。具体的には、所定量の凝集剤含有排水（例えば、１００ｍｌ）を任意に測りとり、所定量中に存在する全てのフロックの投影面積（Ａ）を算出した。
次いで、各フロックの投影面積から、各フロックの投影面積円相当径を算出した。そして、投影面積円相当径が０．５〜１０ｍｍのフロックの投影面積（Ｂ）の合計を算出した。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合（％）を、下記式を用いて算出した。
０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合（％）＝Ｂ／Ａ×１００
なお、フロックの投影面積は、画像解析装置（王子計測社製、ＤＩ２００（商品名））を用いて算出した。
【００７９】
【表１】
0006464716.tif 000002
【００８０】
実施例と比較例を比較するとカチオン系凝集剤およびアニオン系凝集剤の両方を用いることによって、大腸菌群数が大幅に減少していることがわかる。なお、実施例１及び２では、カチオン系凝集剤の添加率が高く、色度が低く抑えられている。
一方、比較例１〜３については、フロックが形成されておらず、０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が所定範囲外であるため、検出された大腸菌群数が多かった。
【００８１】
（実施例４）
次いで、古紙を使用する工場の凝集沈殿処理前の排水を大腸菌群含有排水Ｂとして用いた。大腸菌群含有排水ＢのＣＯＤは４７．９ｍｇ／Ｌ、濁度は２００度、ＳＳは６００ｍｇ／Ｌ、大腸菌群数は９１００個／ｍｌであった。
【００８２】
上記で得た大腸菌群含有排水Ｂ  １リットルをジャーテスター（宮本製作所社製、ＭＪＳ−６Ｔ）にセットし、１２０ｒｐｍで約１分間事前撹拌した。次いで、カチオン系凝集剤として硫酸バンド（アルミナ換算８％品）を排水重量に対し１５０ｍｇ／Ｌとなるように添加し、１２０ｒｐｍで６０秒撹拌した。撹拌を継続したままアニオン系凝集剤としてＰＡＭ（ＭＴアクアポリマー社製、Ａ−２３５Ｈ、中アニオン度、分子量１９００万）を固形分添加率が１．５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、直ちに回転数を６０ｒｐｍに下げて６０秒間撹拌した。６０秒撹拌後にジャーテスターの回転を止めて沈降するフロックの径を測定した。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は９４．６％であった。また、濁度は５．７度、大腸菌群数は１４６個／ｍｌであった（除去率９８．４％）。
【００８３】
（実施例５）
硫酸バンドを２００ｍｇ／Ｌ、ＰＡＭを固形分添加率で２．２ｍｇ／Ｌとした以外は実施例４と同じ処理を行った。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は９８．１％であり、濁度は２．７度、大腸菌群数は８２個／ｍｌであった（除去率９９．１％）。
【００８４】
（実施例６）
硫酸バンドの添加前に長さ加重平均０．２ｍｍの木材由来の繊維を大腸菌群含有排水Ｂ中の固形分に対して、３０質量％添加した。１分間撹拌を行い、結束繊維が無いことを確認した。硫酸バンドを１８０ｍｇ／Ｌ、ＰＡＭを固形分添加率で２．２ｍｇ／Ｌとなるように添加した以外は実施例４と同じ処理を行った。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は９８．２％であり、濁度は１．４度、大腸菌群数は２個／ｍｌであった（除去率９９．９８％）。
【００８５】
（比較例４）
硫酸バンドを５０ｍｇ／Ｌ、ＰＡＭを固形分添加率で２．０ｍｇ／Ｌとした以外は実施例４と同じ処理を行った。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は３６．３％であり、濁度は３３．０度と濁りがとれず、大腸菌群数は３２００個／ｍｌであった（除去率６４．８％）。
【００８６】
（比較例５）
硫酸バンドを４００ｍｇ／Ｌ、ＰＡＭを固形分添加率で０．５ｍｇ／Ｌとした以外は実施例４と同じ処理を行った。０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合は６２．６％であり、濁度は３１．０度と濁りがとれず、大腸菌群数は４１９０個／ｍｌであった（除去率５４．０％）。
【００８７】
実施例４〜６及び、比較例４及び５についても、上述した測定方法で評価を行った。
【００８８】
【表２】
0006464716.tif 000003
【００８９】
工場の排水を用いた場合においても実施例と比較例を比較すると、実施例では、大腸菌群数が大幅に減少していることがわかる。特に、実施例４及び５では、カチオン系凝集剤とアニオン系凝集剤が適正量添加されており、０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合及び濁度が管理されているため、検出された大腸菌群数が極微量であった。さらに、実施例６では、繊維を加えることにより、更に高い大腸菌群の除去率を達成できた。
一方、比較例４及び５については、濁度および０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合が所定範囲外であるため、検出された大腸菌群数が多かった。すなわち、凝集時の０．５〜１０ｍｍのフロックの合計投影面積が占める割合と濁度を指標として管理することで高い大腸菌群の除去効果が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００９０】
１０    沈降槽
１２    排水配管
１４    処理水配管
２０    原水ピット
２１    ポンプ
２２    インラインミキサー
３０    フロキュレーションコア
３２    大腸菌群含有排水投入口
Ｆ      フロック
【図１】
0006464716.tif 000004
【図２】
0006464716.tif 000005